在如图所示的平面直角坐标系内,x轴水平、y轴竖直向下。计时开始时,位于原点处的沙漏由静止出发,以加速度a沿x轴匀加速度运动,此过程中沙从沙漏中漏出,每隔相等的时间漏出相同质量的沙。已知重力加速度为g,不计空气阻力以及沙相对沙漏的初速度。
(1)求t0时刻漏出的沙在t(t> t0)时刻的位置坐标;
(2)t时刻空中的沙排成一条曲线,求该曲线方程。
如图甲所示,真空中的电极K连续不断地发出电子(电子的初速度可忽略不计),经电压为U1的电场加速,加速电压U1随时间t变化的图象如图乙所示。每个电子通过加速电场的过程时间极短,可认为加速电压不变。电子被加速后由小孔S穿出,沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射入A、B两板间的偏转电场,A、B两板长均为L=0.20m,两板之间距离d=0.050m,A板的电势比B板的电势高。A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P(面积足够大)之间的距离b=0.10m。荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力,求:
(1)要使电子都打不到荧光屏上,则A、B两板间所加电压U2应满足什么条件;
(2)当A、B板间所加电压U2'=50V时,电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内。
如图所示,木板A长L="6" m,质量为M=8kg,在水平面上向右做直线运动。某时刻木板A速度vo="6" m/s,在此时刻对木板A施加一个方向水平向左的恒力F=32N,与此同时,将一个质量m="2" kg的小物块B轻放在木板A上的P点(小物块可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),P点到木板A右端距离为lm,木板A与地面间的动摩擦因数为0.16,其他摩擦均不计.取g="10" m/s2.求:
(1)小物块B从轻放到木板A上开始,经多长时间两者同速?
(2)小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程,恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木板A的速度?
如图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球。整个装置水平匀速向右运动,垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端口飞出,则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中( )
A.小球带正电荷 | B.小球做类平抛运动 |
C.洛仑兹力对小球做正功 | D.管壁的弹力对小球做正功 |
微波实验是近代物理实验室中的一个重要部分.反射式速调管是一种结构简单、实用价值较高的常用微波器件之一,它是利用电子团与场相互作用在电场中发生振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.如图1所示,在虚线MN两侧分布着方向平行于x轴的电场,其电势φ随x的分布可简化为如图2所示的折线.一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动.已知带电微粒质量m=1.0×10﹣20 kg,带电荷量q=﹣1.0×10﹣9 C,A点距虚线MN的距离d1=1.0cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应.求:
(1)B点距虚线MN的距离d2;
(2)带电微粒在A、B之间震荡的周期T.
如图所示,在光滑绝缘的水平面上,放置两块直径为2L的同心半圆形金属板A、B,两板间的距离很近,半圆形金属板A、B的左边有水平向右的匀强电场E1,半圆形金属板A、B之间存在电场,两板间的电场强度E2可认为大小处处相等,方向都指向O,现从正对A、B板间隙、到两板的一端距离为d处静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒(不计重力),此微粒恰能在两板间运动且不与板发生相互作用.
(1)求半圆形金属板A、B之间电场强度的E2的大小?
(2)从释放微粒开始,经过多长时间微粒的水平位移最大?
如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1:m2等于
A.tan15° B.tan30° C.tan60° D.tan75°
如图所示,电阻不计、间距L=1m、足够长的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ=37°角,导轨平面矩形区域efhg内分布着磁感应强度的大小B=1T,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,边界ef、gh之间的距离D=1.4m。现将质量m=0.1kg、电阻的导体棒P、Q相隔Δt=0.2s先后从导轨顶端由静止自由释放,P、Q在导轨上运动时始终与导轨垂直且接触良好,P进入磁场时恰好匀速运动,Q穿出磁场时速度为2.8m/s。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,求
(1)导轨顶端与磁场上边界ef之间的距离S;
(2)从导体棒P释放到Q穿出磁场的过程,回路中产生的焦耳热Q总。
如图所示,在竖直方向上有四条间距均为L=0.5 m的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁场,大小均为1 T,方向垂直于纸面向里。现有一矩形线圈abcd,长度ad=3 L,宽度cd=L,质量为0.1 kg,电阻为1Ω,将其从图示位置静止释放(cd边与L1重合),cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向, cd边水平。(g="10" m/s2)则( )
A.cd边经过磁场边界线L3时通过线圈的电荷量为0. 5 C |
B.cd边经过磁场边界线L3时的速度大小为4 m/s |
C.cd边经过磁场边界线L2和 L4的时间间隔为0.25s |
D.线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程,线圈产生的热量为0.7J |
如图所示,两平行导轨间距L=0.1m,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面的夹角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁场磁感应强度B=0.5T,水平部分没有磁场.金属棒ab质量m=0.005kg、电阻r=0.02Ω,运动中与导轨始终接触良好,并且垂直于导轨.电阻R=0.08Ω,其余电阻不计.当金属棒从斜面上离地高h=1.0m以上的任何地方由静止释放后,在水平面上滑行的最大距离x都是1.25m.取g=10m/s2,求:
(1)金属棒在斜面上的最大速度;
(2)金属棒与水平面间的动摩擦因数;
(3)从高度h=1.0m处滑下后电阻R上产生的热量.
关于液体的表面张力,下面说法中正确的是( )
A.表面张力是液体各部分间的相互作用 |
B.液体表面层分子分布比液体内部密集,分子间相互作用表现为引力 |
C.表面张力的方向总是垂直液面,指向液体内部 |
D.表面张力的方向总是沿液面分布的 |
如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器。当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
在倾角θ=30°的斜面上,固定一金属框,宽L=0.5 m,接入电动势E =12V、内阻不计的电池和滑动变阻器。垂直框面放有一根质量m=0.1kg,电阻为r=1.6Ω的金属棒ab,不计它与框架间的摩擦力,不计框架电阻。整个装置放在磁感应强度B=0.8T,垂直框面向上的匀强磁场中,如图所示,调节滑动变阻器的阻值,当R的阻值为多少时,可使金属棒静止在框架上?(假设阻值R可满足需要)(g="10" m/s2)
如图所示,无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为θ=53o的光滑绝缘斜面上,轨道间距L=1m,底部接入一阻值为R=0.4Ω的定值电阻,上端开口。整个空间有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T.一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好,ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω,电路中其余电阻不计.现用一质量M=2.86kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连.由静止释放M,当M下落高度h=2.0m时,ab开始匀速运动(运动中ab始终垂直导轨,并接触良好).不计空气阻力,sin53o=0.8,cos53o=0.6,g取10m/s2.求
(1)ab棒沿斜面向上运动的最大速度Vm
(2)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内流过电阻R的总电荷量q.
(3)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR