(10分)如图所示,五块完全相同的长木板依次紧挨着放在水平地面上,每块木板的长度L=0.5m,质量m=0.6kg。一质量M=1kg的小物块以=3m/s水平速度从第一块长木板的最左端滑入。已知小物块与长木板间的动摩擦因数,长木板与地面间的动摩擦因数,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。重力加速度g取。求: (1)小物块滑至第四块长木板时,物块与第四块长木板的加速度分别为多大?(2)物块在整个运动过程中相对出发点滑行的最大距离?
如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN,现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压,电压的正向值为U0,反向电压值为,且每隔T/2变向1次。现将质量为m的带正电,且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO′射入,设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T。不计重力的影响,试问:(1)定性分析在t=0时刻从O点进入的粒子,在垂直于金属板的方向上的运动情况。(2)在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中?(3)要使粒子能全部打在靶MN上,电压U0的数值应满足什么条件?(写出U0、m、d、q、T的关系式即可)
如图所示,在轴上方有一竖直向下的匀强电场区域,电场强度为。轴下方分布有很多磁感应强度为的条形匀强磁场区域,其宽度均为为,相邻两磁场区域的间距为。现将一质量为、电荷量为的带正电的粒子(不计重力)从轴上的某处静止释放。(1)若粒子从坐标(0,)点由静止释放,要使它经过轴下方时,不会进入第二磁场区,应满足什么条件?(2)若粒子从坐标(0,)点由静止释放,求自释放到第二次过轴的时间。
如图所示,一质量为的物块A与直立轻弹簧的上端连接,弹簧的下端固定在地面上,一质量也为的物块B叠放在A的上面,A、B处于静止状态。若A、B粘连在一起,用一竖直向上的拉力缓慢提B,当拉力的大小为时,A物块上升的高度为L,此过程中,该拉力做的功为;若A、B不粘连,用一竖直向上的恒力作用在B上,当A物块上升的高度也为L时,A、B恰好分离。已知重力加速度为g,不计空气阻力,求:(1)弹簧的劲度系数;(2)恒力的大小;(3)A与B分离时速度的大小。
如图所示,一固定粗糙斜面与水平面夹角。一个质量的小物体(可视为质点),在F=10 N的沿斜面向上的拉力作用下,由静止开始沿斜面向上运动。已知斜面与物体间的动摩擦因数,取。试求:(1)物体在拉力F作用下运动的加速度;(2)若力F作用1.2 s后撤去,物体在上滑过程中距出发点的最大距离s;(3)物体从静止出发,到再次回到出发点的过程中,物体克服摩擦所做的功。
如图所示,电阻R1为6Ω,电源内阻r为1Ω,当合上电键S且滑动变阻器R2为3Ω时,电源的总功率为20W,电源的输出功率为16W,灯泡正常发光。求:(1)电灯的电阻和灯的额定功率;(2)当电键S断开时,为使灯泡正常发光,滑动变阻器的阻值应调到多少?并求此时电源的输出功率和效率。