如图15所示,用长L=0.50m的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0cm,两板间电压U=1.0×103V。静止时,绝缘线偏离竖直方向θ角,小球偏离竖直距离a=1.0cm。(θ角很小,为计算方便可认为tanθ≈sinθ,取g=10m/s2,需要求出具体数值,不能用θ角表示)求:(1)两板间电场强度的大小;(2)小球带的电荷量。
右下图为一示波管中的水平偏转极板,已知极板的长度为L,两板距离为d,所加偏转电压为U,且下板带正电;若一束电子以初速v0沿极板的中线进入偏转电场,最终电子从P点飞出。设电子的质量为m,电量为e ,不计电子的重力。试求电子在极板间运动的加速度大小;电子通过极板发生的偏转距离y;若规定图中的上极板电势为零,试求P点的电势。
如图所示电路,已知滑动变阻器R=2W(最大值为4W),定值电阻R0=6W,电源内阻r =1W,当K闭合时,电源功率P=16W,输出功率P出=12W,这时灯泡正常发光,求: 灯泡电阻RL电源电动势e断开K,并使灯泡正常发光R的电阻阻值应调至多大?
(14分)如图18(a)所示,质量m=1 kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始 向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k 表示,物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g= 10 m/s2) 图18 (1)物体与斜面间的动摩擦因数μ; (2)比例系数k.
(12分)为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在 一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验.质量为m=50 kg的甲同学站在体重 计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中,体重计示数随时间变化的情况, 并作出了如图17所示的图象,已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知 该大楼共19层.g取10 m/s2,求: 图17 (1)电梯启动和制动的加速度大小. (2)电梯上升的总高度及该大楼的层高.
(10分)如图16所示,斜面体质量为M,倾角为θ,与水平面间的动 摩擦因数为μ,用细绳竖直悬挂一质量为m的小球静止在光滑斜面 上,当烧断绳的瞬间,至少以多大的水平向右的力由静止拉动斜面 体,小球才能做自由落体运动到地面?