如图所示,水平方向匀强电场E=105N/C中,用长为L="1m" 的绝缘细线拴质量为m=0.1kg,电荷为+q=C的小球,使小球从水平位置(如图,线拉紧)由静止开始释放,运动到最低点C时,小球速度是多少?
固定凹槽的水平部分AB长为2L,其左侧BC是与水平部分平滑相接的半径为L/4的半圆轨道,BC与AB在同一竖直平面内,其右端固结一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧a,弹簧左侧放置一长为L的筒,筒的左端开口,右端封闭,右端外侧与弹簧a不固结,筒内右端固结一同样规格的轻质弹簧,弹簧左侧放置一个小球,与弹簧b右端不固结。小球与筒内壁的滑动摩擦因数为,筒与凹槽的滑动摩擦因数为,半圆轨道光滑。如图所示,现将两个弹簧的长度均压缩为L/2,且用销钉K将小球和筒固定,发现筒恰好不滑动。现将K突然拔掉,同时对筒施加一方向水平向左的力F,使筒向左匀加速运动,直到筒撞击B处之后使筒立刻停止运动。已知小球的质量为m,筒的质量为2m,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略小球的直径、筒壁和筒底的厚度、筒的内径、外径。 (1)若要求在筒撞击B处之前,弹簧b长度未变,试求该力初始值的取值范围; (2)若该力初始值为,且小球从C处落回后,恰好未撞击筒,求该力在筒撞击B处之前做的功。
如图所示,绝缘的水平桌面上方有一竖直方向的矩形区域,该区域是由三个边长均为L的正方形区域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接组成的,且矩形的下边EH与桌面相接。三个正方形区域中分别存在方向为竖直向下、竖直向上、竖直向上的匀强电场,其场强大小比例为1:1:2。现有一带正电的滑块以某一初速度从E点射入场区,初速度方向水平向右,滑块最终恰从D点射出场区,已知滑块在ABFE区域所受静电力和所受重力大小相等,桌面与滑块之间的滑动摩擦因素为0.125,重力加速度为g,滑块可以视作质点。求: (1)滑块进入CDHG区域时的速度大小。 (2)滑块在ADHE区域运动的总时间。
在水平路面上,一个大人推一辆重车,一个小孩推一辆轻车,各自作匀加速直线运动(阻力不计),甲、乙两同学在一起议论.甲同学说:根据牛顿运动定律,大人的推力大,小孩的推力小,因此重车的加速度大.乙同学说:根据牛顿运动定律,重车质量大,轻车质量小,因此轻车的加速度大. 你认为他们的说法是否正确?
回旋加速器的D形盒半径为R=60cm,两盒间距1cm,用它加速质子时可使每个质子获得4MeV的能量,加速电压为.求: (1)该加速器中偏转磁场的磁感应强度B; (2)质子在D型盒中运动的时间t; (3)整个加速过程中,质子在电场中运动的总时间.
用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的边和边都处在磁极之间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)。 (1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在数值方向足够长); (2)当方框下落的加速度为时,求方框的发热功率P; (3)已知方框下落时间为t时,下落高度为h,其速度为vt(vt<vm)。若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式。