小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地,如题24图所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为34d,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)求绳断时球的速度大小v1,和球落地时的速度大小v2
(2)问绳能承受的最大拉力多大? (3)改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
如图所示,静电分选的原理示意图,将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个竖直带电平行金属板上方中部,经电场区域下落,电场强度为5.0×105 V/m,磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,这些颗粒带电率(颗粒所带电荷量与颗粒质量之比)均为1.0×10-5 C/kg,如果要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,粒子在电场中通过的竖直距离至少应多少?(g取10 m/s2)
如图所示,平行金属板的上下极板分别带等量异种电荷,板长为L,一束速度相同的电子束由正中央P点垂直电场线方向进入电场,飞出电场时速度(vt)方向如图,现作速度(vt)的反向延长线交初速度(v0)方向延长线PM于O点,试分析计算O点的位置.
实验室配备了学生电源、圆柱形金属电极(电极附有接线柱)、圆环型金属电极、灵敏电流计(含一对探针)、平木板、导电纸、复写纸、白纸、电键、导线若干.你能利用上述器材模拟描绘正点电荷形成电场在平面上的等势线吗?
为了使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速由A点运动到B点,必须对该电荷施加一个恒力F.如图所示,若AB="0.4" m,θ=37°,q=-3.0×10-7C,F=1.5×10-4N,A点电势φa="100" V.(不计电荷所受到的重力) (1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过AB的等势线,并标明它们的电势; (2)求q在由A到B的过程中电势能的改变量是多少?
如图所示,匀强电场中的三个等势面的电势分别是-10 V、0 V、10 V,A、B两点相距2.5 cm,A、B连线与等势面间的夹角为53°,则该匀强电场的场强大小为多少?