如图,一竖直圆管质量为 M ,下端距水平地面的高度为 H ,顶端塞有一质量为 m 的小球。圆管由静止自由下落,与地面发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间均极短;在运动过程中,管始终保持竖直。已知 M = 4 m ,球和管之间的滑动摩擦力大小为 4 mg , g 为重力加速度的大小,不计空气阻力。
(1)求管第一次与地面碰撞后的瞬间,管和球各自的加速度大小;
(2)管第一次落地弹起后,在上升过程中球没有从管中滑出,求管上升的最大高度;
(3)管第二次落地弹起的上升过程中,球仍没有从管中滑出,求圆管长度应满足的条件。
某光源能发出波长λ=0.60μm的可见光,用它照射某金属可发生光电效应,产生光电子的最大初动能Ek=4.0×10-20J。已知普朗克常量,光速c=3.0×108m/s。求 (计算结果保留两位有效数字) :①该可见光中每个光子的能量;②该金属的逸出功。
如图所示,△ABC为等腰直角三棱镜的横截面,∠C=90°,一束激光a沿平行于AB边射入棱镜,经一次折射后射到BC边时,刚好能发生全反射,求该棱镜的折射率n。
如图,一定质量的理想气体从状态A经等容过程变化到状态B,此过程中气体吸收的热量Q=6.0×102J,求:①该气体在状态A时的压强;②该气体从状态A到状态B过程中内能的增量。
如图所示的狭长区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,区域的左、右两边界均沿竖直方向,磁场磁感应强度的大小为B.某种质量为m,电荷量q的带正电粒子从左边界上的P点以水平向右的初速度v进入磁场区域,该粒子的运动轨迹恰好与磁场右边界相切。重力的影响忽略不计。(1)求该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径和周期;(2)求磁场左、右两边界之间的距离L;
长为L的平行金属板,板间形成匀强电场,一个带电为+q、质量为m的带电粒子(不计重力),以初速度v0紧贴上板沿垂直于电场线方向射入匀强电场。刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成450,如图所示,求:(1)粒子末速度的大小;(2)两板间的距离d。(3)匀强电场电场强度的大小;