如图所示,质量均为m的物块 A、B 压在置于地面上的竖直轻弹簧上,上端弹簧劲度系数为k1下端弹簧劲度系数为k2,弹簧与地面、弹簧与物块间均没有栓接,A、B 处于静止状态,现给A一个竖直向上的拉力F,F 自0开始缓慢增大,物块B自初始位置能上升的最大高度为( )
A. B.
C. D.
如图为原子核的比结合能曲线。根据该曲线,下列说法正确的是( )
A.核比核更稳定 B. 核的结合能约为 7MeV
C.两个 核结合成核时释放能量 D.质量数越大的原子核越稳定
电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新武器和航天运载器.电磁轨道炮示意图如图所示.两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L,导轨间存在垂直于导轨平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,导轨电阻不计.炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触.电容器电容C,首先开关接1,使电容器完全充电.然后将S接至2,MN由静止开始向右加速运动.当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时,回路中电流为零,MN达到最大速度vm,之后离开导轨.问:
(1)这个过程中通过MN的电量q;
(2)直流电源的电动势E;
(3)某同学想根据第一问的结果,利用的公式求MN加速过程的位移,请判断这个方法是否可行,并说明理由.
在研究某些物理问题时,有很多物理量难以直接测量,我们可以根据物理量之间的定量关系和各种效应,把不容易测量的物理量转化成易于测量的物理量.
(1)在利用如图1所示的装置探究影响电荷间相互作用力的因素时,我们可以通过绝缘细线与竖直方向的夹角来判断电荷之间相互作用力的大小.如果A、B两个带电体在同一水平面内,B的质量为m,细线与竖直方向夹角为θ,求A、B之间相互作用力的大小.
(2)金属导体板垂直置于匀强磁场中,当电流通过导体板时,外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成电场,该电场对运动的电子有静电力的作用,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,在导体板这两个表面之间就会形成稳定的电势差,这种现象称为霍尔效应.利用霍尔效应可以测量磁场的磁感应强度.
如图2所示,若磁场方向与金属导体板的前后表面垂直,通过所如图所示的电流I,可测得导体板上、下表面之间的电势差为U,且下表面电势高.已知导体板的长、宽、高分别为a、b、c,电子的电荷量为e,导体中单位体积内的自由电子数为n.求:
a.导体中电子定向运动的平均速率v;
b.磁感应强度B的大小和方向.
如图所示,两平行金属板P、Q水平放置,板间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场.一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动.粒子通过两平行板后从O点进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场中,在洛仑兹力的作用下,粒子做匀速圆周运动,经过半个圆周后打在挡板MN上的A点.测得O、A两点间的距离为L.不计粒子重力.
(1)试判断P、Q间的磁场方向;
(2)求粒子做匀速直线运动的速度大小v;
(3)求粒子的电荷量与质量之比.
如图所示,光滑绝缘水平面上方分布着场强大小为E,方向水平向右的匀强电场。质量为3m,电量为+q的球A由静止开始运动,与相距为L、质量为m的不带电小球B发生对心碰撞,碰撞时间极短,碰撞后作为一个整体继续向右运动。两球均可视为质点,求:
(1)两球发生碰撞前A球的速度;
(2)A、B碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)A、B碰撞过程中B球受到的冲量大小。