如图所示,水平放置的平行板电容器与电压恒定的直流电源相连,两极板间距离d=10cm。电容器的电容C=2pF。距下极板4cm处有一质量m=0.01kg的不带电小球由静止落下。小球和下极板碰撞后带上了q=1.0×10-8C的电荷,反跳的高度为8cm,如果小球和下板碰撞时没有机械能损失,试求该电容器的带电量。(取g=10m/s2)
如图所示,质量为 M 、倾角为 α 的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为 μ ,斜面顶端与劲度系数为 k 、自然长度为 l 的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为 m 的物块。压缩弹簧使其长度为 3 4 l 时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态。重力加速度为 g 。 (1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度; (2)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用 x 表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动; (3)求弹簧的最大伸长量; (4)为使斜面始终处于静止状态,动摩擦因数 μ 应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?
如图所示的平面直角坐标系 xOy ,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿 y 正方向;在第Ⅳ象限的正三角形 abc 区域内有匀强电场,方向垂直于 xOy 平面向里,正三角形边长为 L ,且 ab 边与 y 轴平行。一质量为 m 、电荷量为 q 的粒子,从 y 轴上的 P(0,h) 点,以大小为 v 0 的速度沿 x 轴正方向射入电场,通过电场后从 x 轴上的 a(2h,0) 点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从 y 轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与 y 轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。求: (1)电场强度 E 的大小; (2)粒子到达 a 点时速度的大小和方向; (3) abc 区域内磁场的磁感应强度 B 的最小值。
一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力 F 随时间 t 的变化情况如图2所示,物体相应的速度 v 随时间 t 的变化关系如图3所示。求: (1)0~8 s 时间内拉力的冲量; (2)0~6 s 时间内物体的位移; (3)0~10 s 时间内,物体克服摩擦力所做的功。
如图所示,导体框架的平行导轨间距d=1m,框架平面与水平面夹角=30°,匀强磁场方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,导体棒ab的质量m=0.2kg,R=0.1,水平跨在导轨上,且可无摩擦滑动(g取10m/s2)求: ⑴ab下滑的最大速度 ⑵以最大速度下滑时,ab棒上的电热功率。
如图所示,带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域,出磁场时速度偏离原方向60°角,已知带电粒子质量m=3×10-20kg,电量q=10-13C,速度v0=105m/s,磁场区域的半径R=3×10-1m,不计重力,求磁场的磁感应强度。