如图所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距离为L,仅在虚线MN以下的空间存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场方向垂直导轨面向里,导轨上端跨接一定值电阻R,质量为m的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,导轨和金属棒的电阻不计,将金属棒从导轨O处由静止释放,刚进入磁场时速度为v,到达磁场中P处时金属棒开始做匀速直线运动,O点和P点到MN的距离相等,求:(1)求金属棒刚进入在磁场时所受安培力F1的大小;(2)求金属棒运动到P处的过程中,电阻上共产生多少热量?
有一顶角为直角的玻璃砖,放在空气中,一光束斜射入玻璃砖的一个侧面,如图所示,然后投射到它的另一个侧面。若该玻璃砖全反射临界角为42°,问:①这束光线能否从另一侧面射出?②若光线能从侧面射出,玻璃砖折射率应满足何条件?
如图所示,汽缸放置在水平平台上,活塞质量为10 kg,横截面积为50 cm2,厚度为1 cm,汽缸全长为21 cm,汽缸质量为20 kg,大气压强为1×105 Pa,当温度为7℃时,活塞封闭的气柱长10 cm,若将汽缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.g取10 m/s2,求: (1)汽缸倒置时,活塞封闭的气柱多长;(2)当温度多高时,活塞刚好接触平台.
如图所示,左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场,装置上下两极板间电势差为U,间距为L,右侧为“梯形”匀强磁场区域ACDH,其中,AH//CD, =4L。一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子(不计重力、可视为质点),从狭缝S1射入左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝S2射出,接着粒子垂直于AH、由AH的中点M射入“梯形”区域,最后全部从边界AC射出。若两个区域的磁场方向均水平(垂直于纸面向里)、磁感应强度大小均为B,“梯形”宽度=L,忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。(1)判定这束粒子所带电荷的种类,并求出粒子速度的大小;(2)求出这束粒子可能的质量最小值和最大值;(3)求出(2)问中偏转角度最大的粒子在“梯形”区域中运动的时间。
光滑水平面上有一质量为M="2" kg的足够长的木板,木板上最有右端有一大小可忽略、质量为m=3kg的物块,物块与木板间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。开始时物块和木板都静止,距木板左端L=2.4m处有一固定在水平面上的竖直弹性挡板P。现对物块施加一水平向左外力F=6N,若木板与挡板P发生撞击时间极短,并且撞击时无动能损失,物块始终未能与挡板相撞,求:(1)木板第一次撞击挡板P时的速度为多少?(2)木板从第一次撞击挡板P到运动至右端最远处所需的时间及此时物块距木板右端的距离X为多少?(3)木板与挡板P会发生多次撞击直至静止,而物块一直向左运动。每次木板与挡板P撞击前物块和木板都已相对静止,最后木板静止于挡板P处,求木板与物块都静止时物块距木板最右端的距离X为多少?
如图所示,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,弹簧的自由端恰好在P2的左端A点。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为μ,求①P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2;②此过程中弹簧最大压缩量x。