如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×105Pa。现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2。求:(1)活塞与气缸底部之间的距离;(2)加热到675K时封闭气体的压强。
如图所示,纸面内有 E 、 F 、 G 三点, ∠GEF =30°, ∠EFG =135°,空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为 B ,方向垂直于纸面向外。先使带有电荷量为 q ( q >0)的点电荷 a 在纸面内垂直于 EF 从 F 点射出,其轨迹经过 G 点;再使带有同样电荷量的点电荷 b 在纸面内与EF成一定角度从 E 点射出,其轨迹也经过 G 点,两点电荷从射出到经过 G 点所用的时间相同,且经过 G 点时的速度方向也相同。已知点电荷 a 的质量为 m ,轨道半径为 R ,不计重力,求: (1)点电荷 a 从射出到经过 G 点所用的时间; (2)点电荷 b 的速度大小。
一质量 m =0.6 kg 的物体以 v 0 =20 m/s 的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动。当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了 △ E k =18 J ,机械能减少了 △E=3J ,不计空气阻力,重力加速度 g =10 m/s 2,求: (1)物体向上运动时加速度的大小; (2)物体返回斜坡底端时的动能。
如图,两根相距 l=0.4m 、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值 R=0.15Ω 的电阻相连。导轨 x>0 一侧存在沿 x 方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率 k=0.5T/m , x=0 处磁场的磁感应强度 B 0 =0.5T 。一根质量 m=0.1kg 、电阻 r=0.05Ω 的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在外力作用下从 x=0 处以初速度 v 0 =2m/s 沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。求:
(1)同路中的电流;
(2)金属棒在 x=2m 处的速度;
(3)金属棒从 x=0 运动到 x=2m 过程中安培力做功的大小;
(4)金属棒从 x=0 运动到 x=2m 过程中外力的平均功率。
半径为 R ,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强火小沿半径分布如图所示,图中 E 0 已知, E-r 曲线下 O-R 部分的面积等于 R-2R 部分的面积。 (1)写出 E-r 曲线下面积的单位; (2)己知带电球在 r⩾R 处的场强 E=kQ/r2 ,式中k为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量 Q 为多大? (3)求球心与球表面间的电势差 △R ; (4)质量为 m ,电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到 2R 处?
如图,质量为 M 、长为 L 、高为h的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数为 μ ;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为 m 的小球。用水平外力击打滑块左端,使其在极短时间内获得向右的速度 v 0 ,经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。