一倾角为θ=45°的斜血固定于地面,斜面顶端离地面的高度h0=1m,斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量m=0.09kg的小物块(视为质点)。小物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2。当小物块与挡板碰撞后,将以原速返回。重力加速度g=10m/s2。在小物块与挡板的前4次碰撞过程中,挡板给予小物块的总冲量是多少?
三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V,它们的额定电流都为0.3A。若将它们连接成图1、图2所示电路,且灯泡都能正常发光。(1)试求图1电路的总电流和电阻R2消耗的电功率;(2)分别计算两电路电源的总功率,并说明哪个电路更节能。
如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L0、M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(1)由b向a方向看到的装置如图所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。
如图所示,在x轴上方有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的均匀磁场,x轴下方有电场为E、方向竖直向下的均匀电场,现有一质量为m、电量为q的粒子从y轴上某一点由静止开始释放,重力忽略不计,为使它能到达x轴上位置为x=L的一点Q,求:(1)释放的粒子带何种电荷?(2)释放点的位置?
据报道,我国最近实施的“双星”计划发射的卫星中放置一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度等研究项目。磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面积是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x正方向、大小为I的电流。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电量为e。金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动。测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。(1)金属导体前后两个侧面(z=a为前侧面, z=0为后侧面)哪个电势较高? (2)求磁场磁感应强度B的大小。
如图所示,用长L=0.50m的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0cm,两板间电压U=1.0×103V。静止时,绝缘线偏离竖直方向θ角,小球偏离竖直距离a=1.0cm。(θ角很小,为计算方便可认为tanθ≈sinθ,取g=10m/s2,需要求出具体数值,不能用θ角表示)求:(1)两板间电场强度的大小;(2)小球带的电荷量。 (3)若细线突然被剪断,小球在板间如何运动?