如图所示,水平桌面A上直线MN将桌面分成两部分,左侧桌面光滑,右侧桌面粗糙。在A上放长L=0.1m的均匀方木板,木板左端刚好与MN对齐,通过细绳绕过光滑的定滑轮与正上方的一水平圆盘B上的小球(可看成质点)相连,小球质量与木板质量相等,小球套在沿圆盘半径方向的光滑细杆上,细杆固定在圆盘上,细线刚好绷直。木板右端与一劲度系数k=40N/m的轻弹簧相连,轻弹簧另一端固定在挡板上。现用力F沿杆方向拉动小球,通过细线使木板缓慢向左运动,当木板刚好离开粗糙面时,拉力做功W=0.3J。
(1)上述过程中,因摩擦而产生的热量是多少?
(2)写出上述过程中F随小球运动位移x的关系式,并画出F-x图象。
(3)若将“力F拉小球”改为“使B绕轴转动”,仍实现上述过程,则杆对小球至少需要做多少功?已知开始时小球离圆盘中心的距离r=0.1m。
很多人喜欢到健身房骑车锻炼,某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置,如图所示。自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中,后轮圆形金属盘在磁场中转动时,可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B=0.5T,圆盘半径l=0.3m,圆盘电阻不计。导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连,导线两端a、b间接一阻值R=10Ω的小灯泡。后轮匀速转动时,用电压表测得a、b间电压U=0.6V。
(1)与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱?
(2)圆盘匀速转动10分钟,则此过程中产生了多少电能?
(3)自行车车轮边缘线速度是多少?
一静止的核衰变为核时,放出一个粒子,已知衰变过程中质量亏损为Δm,的质量为m1,粒子质量为m2,光在真空中的速度为。若释放的核能全部转化为系统的动能,请写出衰变方程并求出粒子的动能。
氢原子的能级图如图所示,现有一群处于能级上的氢原子,要使它们回到n=2能级过程中,可能辐射 种不同频率的光子。辐射出的光子照射某种金属,该金属的逸出功是2.25eV,则产生的光电子最大初动能是 eV。
下列说法中正确的是
A.随着温度的升高,各种波长的辐射强度都在增加,同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
B.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变短
C.放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关
D.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
如图所示,一截面为梯形的鱼塘贮满水,鱼塘右侧坡面的倾角为α,水的折射率为n。不同时刻太阳光线与水平面的夹角θ在变化,求当θ满足什么条件时,阳光能够照射到整个鱼塘的底部。