如图所示,在水平地面上有一辆质量为2 kg的玩具汽车沿Ox轴运动,已知其发动机的输出功率恒定,它通过A点时速度为2 m/s,再经过2 s,它通过B点,速度达6 m/s,A与B两点相距10 m,它在途中受到的阻力保持为1 N,求:⑴玩具汽车的输出功率;⑵玩具汽车通过B点时的加速度为多少。
如图所示,一带电粒子(重力忽略不计)质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q=+1.0×10-5 C,从静止开始经电压为U1=100 V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,粒子射出电场时的偏转角θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,粒子射出磁场时的偏转角也为θ=60°.已知偏转电场中金属板长L=2 cm,圆形匀强磁场的半径R=10 cm,求:(1)带电粒子经U1=100 V的电场加速后的速率;(2)两金属板间偏转电场的电场强度E;(3)匀强磁场的磁感应强度的大小.
小车上有一个固定支架,支架上用长为的绝缘细线悬挂质量为m、电量为q的小球,处于水平方向的匀强电场中。小车在距离矮墙x处,向着矮墙从静止开始做加速度a匀加速运动,此时,细线刚好竖直,如图所示。当小车碰到矮墙时,立即停止运动,且电场立刻消失。已知细线最大承受拉力为7mg。(1)求匀强电场的电场强度;(2)若小球能通过最高点,写出最高点时细线的拉力与x的关系式;(3)若要使细线不断裂也不松弛,确定x的取值范围。
把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上,并把小球往下按至A位置,如图甲所示;迅速松手后,弹簧把小球弹起,升至最高位置C,如图丙所示;途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态,如图乙所示;已知B、A的高度差为0.1m,C、B的高度差为0.2m,弹簧的质量和空气阻力均忽略不计。(1)求图甲状态时弹簧的弹性势能;(2)求小球经过B点时的速度;(3)有人认为小球运动过程中经过B点时动能最大,你同意他的观点吗?请简要说明理由。
一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下。落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为75m,当落到离地面30m的位置时开始制动,座舱均匀减速。重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。(1)求座舱下落的最大速度;(2)求座舱下落的总时间;(3)若座舱中某人用手托着重30N的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力。
相距很近的平行板电容器,在两板中心各开有一个小孔,如图甲所示,靠近A板的小孔处有一电子枪,能够持续均匀地发射出电子,电子的初速度为,质量为m,电量为-e ,在AB 两板之间加上图乙所示的交变电压,其中0<k<1,;紧靠B 板的偏转电场电压也等于U0,板长为L,两板间距为d,距偏转极板右端处垂直放置很大的荧光屏PQ。不计电子的重力和它们之间的相互作用,电子在电容器中的运动时间可以忽略不计。(1)试求在0—kT 与kT-T 时间内射出B 板电子的速度各多大?(结果用U0、e、m表示)(2)在0—T 时间内,荧光屏上有两个位置会发光,试求这两个发光点之间的距离。(结果用L、d 表示,)(3)撤去偏转电场及荧光屏,当k 取恰当的数值时,使在0—T 时间内通过了电容器B 板的所有电子,能在某一时刻形成均匀分布的一段电子束,求k 值。