如图所示,一绝缘细圆环半径为r,环面处于竖直平面内,场强为E的水平匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动。电场力大小等于重力,重力加速度为g,若小球能完成完整的圆周运动,则(1)小球经水平直径左端A点时的速度大小vA是多大?(2)当小球运动到圆环的最低点B点时,速度又是多大?此时小球对圆环的作用力是多少?
如图所示,正方形导线框ABCD每边长L=0.2m,线框电阻R=0.1Ω,质量m=0.1kg。物体M的质量为0.3kg。匀强有界磁场高也为L=0.2m,B=0.5T。物体M放在光滑斜面上,斜面倾角为30°。物体从静止开始下滑,当线框AD边进入磁场时,恰好开始做匀速运动。求:(g取10m/s2) (1)线框做匀速运动的速度大小; (2)线框做匀速运动过程中,物体M对线框做的功; (3)线框做匀速运动过程中,若与外界无热交换,线框内能的增量。
发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器。如图所示 (1)若发电机的输出功率是 100 kW,输出电压是250 V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1∶25,求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流; (2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的 4%,求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。
在如图所示的装置中,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为θ=30°,用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°.现同时释放甲、乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动.已知乙物体的质量为m="1" kg,若取重力加速度g="10" m/s2.求甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力.
一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC.已知滑块的质量m="0.50" kg,滑块经过A点时的速度vA="5.0" m/s,AB长x="4.5" m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧形轨道的半径R="0.50" m,滑块离开C点后竖直上升的最大高度h="0.10" m.取g="10" m/s2.求: (1)滑块第一次经过B点时速度的大小; (2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时,对轨道上B点压力的大小; (3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.
在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是108km/h.汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6 (取g=10m/s2) .求: (1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,拐弯时不产生横向滑动,其弯道的最小半径是多少? (2)如果高速路上设计了圆弧形拱桥做立交桥,要使汽车能够不离开地面安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的半径应满足什么条件?