(22分)如图(a),小球甲固定于水平气垫导轨的左端,质量m=0.4kg的小球乙可在导轨上无摩擦地滑动,甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能,相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。现已测出势能随位置x的变化规律如图(b)中的实线所示。已知曲线最低点的横坐标x0=20cm,虚线①为势能变化曲线的渐近线,虚线②为经过曲线上某点的切线。
(1)将小球乙从x1=8cm处由静止释放,小球乙所能达到的最大速度为多大?
(2)假定导轨右侧足够长,将小球乙在导轨上从何处由静止释放,小球乙不可能第二次经过x0=20cm的位置?并写出必要的推断说明;
(3)若将导轨右端抬高,使其与水平面的夹角α=30°,如图(c)所示。将球乙从x2=6cm处由静止释放,小球乙运动到何处时速度最大?并求其最大速度;
(4)在图(b)上画出第(3)问中小球乙的动能Ek与位置x的关系图线。
一列简谐横波沿x轴传播,波长为1.2 m,振幅为A。当坐标为x=0处质元的位移为且向y轴负方向运动时,坐标为x=0.4 m处质元的位移为。当坐标为x=0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时,x=0.4m处质元的位移和运动方向分别为 ( )
A.、沿y轴正方向 B. 、沿y轴负方向
C.、沿y轴正方向 D.、沿y轴负方向
如图所示,理想变压器的a、b端加上某一交流电压后,副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光。此时滑线变阻器的滑片P于图示位置。现将滑片P下移 ( 导线电阻不计),则以下正确的是: ( )
A.灯仍能正常发光,变压器输入电流变大
B.灯仍能正常发光,变压器输入电流变小
C.灯变亮,变压器输入电流变大
D.灯变暗,变压器输入电流变小
如图所示,一束复色光斜射到置于空气中的厚平板玻璃(上、下表面平行)的上表面,穿过玻璃后从下表面射出,变为a、b两束平行单色光。关于这两束单色光,下列说法中正确的是 ( )
A. 此玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B.在此玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角
C. 在此玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
D.用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光的干涉条纹间距
比b光的宽
“嫦娥二号”原本是“嫦娥一号”的备份卫星,因此两颗星在外形和重量上并没有太大差别.不过它的绕月飞行轨道将由“嫦娥一号”时的200公里高度降低到100公里,这样就能把月球看得更清楚.她们绕月球运动的示意图如图所示(轨道视为圆周),则下列有关探月卫星的说法正确的是( )
A.“嫦娥二号”卫星绕月球运行的速度小于“嫦娥一号”卫星绕月球的速度
B.“嫦娥二号”卫星在图示轨道上运行时的加速度大于地球表面的重力加速度
C.“嫦娥二号”卫星所在位置的重力加速度比“嫦娥一号”所在位置的重力加速度大
D.“嫦娥一号”卫星在绕月轨道上经过加速变轨可达到“嫦娥二号”的绕月轨道
(22分)如图所示,空间存在两个匀强磁场,它们分界线是边长为3L的等边三角形APC,D、E、F三点分别在PC、CA、AP边上,AF = PD = CE = L,分界线两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小相同,均为B,分界线外的磁场区域足够大。现有一质量为m、电荷量为q的带正电离子(不计重力),从F点以速度v向三角形内射入。
(1)如果速度v方向与PC边平行,离子第一次到分界线就经过D点,则磁感应强度B的大小是多少?
(2)如果改变磁感应强度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在纸平面内),使离子第一次、第二次到达分界线时依次经过D点和E点,求离子周期性运动的周期。
(3)再改变磁感应强度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在纸平面内),能否仍使离子第一次、第二次到达分界线时依次经过D点和E点?为什么?