如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.510C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.010C,质量m=1.010—2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动(静电力常量k=9.0109N·m2/C2,取g=10m/s2)(1)小球B开始运动时的加速度为多大?(2)小球B的速度最大时,距M端的高度为多大?
如图所示,一绝缘轻绳绕过无摩擦的两轻质小定滑轮O1、O2,一端与质量m=0.2kg的带正电小环P连接,且小环套在绝缘的均匀光滑直杆上(环的直径略大于杆的截面直径),已知小环P带电q=4×10-5C,另一端加一恒定的力F=4N。已知直杆下端有一固定转动轴O,上端靠在光滑竖直墙上的A处,其质量M=1kg,长度L=1m,杆与水平面的夹角为θ=530,直杆上C点与定滑轮在同一高度,杆上CO=0.8m,滑轮O1在杆中点的正上方,整个装置在同一竖直平面内,处于竖直向下的大小E=5×104N/C的匀强电场中。现将小环P从C点由静止释放,求:(取g=10m/s2) (1)刚释放小环时,竖直墙A处对杆的弹力大小; (2)下滑过程中小环能达到的最大速度; (3)若仅把电场方向反向,其他条件都不变,则环运动过程中电势能变化的最大值。
如图所示,两根不计电阻的光滑金属导轨MN与PQ固定在水平面内,MN是直导轨,PQ的PQ1段、Q2Q3段是直导轨、Q1Q2段是曲线导轨,MN、PQ1、Q2Q3相互平行,M、P间接入一个阻值R=0.25Ω的电阻。质量m=1.0kg、不计电阻的金属棒在导轨上滑动时始终垂直于MN。整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。金属棒处于位置(I)时,给金属棒一向右的初速度v1=4m/s,同时加一恒定的水平向右的外力F1,使金属棒向右做a=1m/s2匀减速运动;当金属棒运动到位置(Ⅱ)时,外力方向不变,改变大小,使金属棒向右做匀速直线运动2s到达位置(Ⅲ)。已知金属棒在位置(I)时,与MN、Q1Q2相接触于a、b两点,a、b的间距L1=1m;金属棒在位置(Ⅱ)时,棒与MN、Q1Q2相接触于c、d两点;位置(I)到位置(Ⅱ)的距离为7.5m。求: (1)从位置(I)到位置(Ⅱ)过程中的F1大小; (2)c、d两点间的距离L2; (3)金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中,电阻R上放出的热量Q。
一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=300的足够长的斜面上以a=2.5m/s2匀加速下滑。如图所示,若用一水平推力F作用于滑块,使之由静止开始在t=2s内能沿斜面运动位移s=4m。求:(取g=10m/s2) (1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ; (2)推力F的大小。
如图,一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内,活塞距底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时,活塞下降了h/5。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变,已知大气压为p0,活塞横截面积为S,重力加速度为g,求: (1)一小盒沙子的质量; (2)沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度。
如图线圈的面积是0.05 m2,共100匝,线圈电阻为r =" 1" Ω,外接电阻R =" 9" Ω,匀强磁场的磁感应强度B =T,当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时,求:(此题最后结果可保留根号) (1)若线圈从图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势瞬时值表达式. (2)电路中电压表和电流表的示数各是多少? (3)由图示位置转过90°角的过程中,电阻R上产生的热量为多少? (4)由图示位置转过180°角的过程中,流经电阻R上的电量为多少?