右图为东风牌大卡车的远程车灯电路中的蓄电池总功率随电流变化的图象。已知蓄电池瞬间短路时的电流为 30 A。求该蓄电池的电动势ε=?内阻r=?当内外电阻相等时,蓄电池有最大输出功率.求此功率PM=?车头两个远程车灯的铭牌上标有“12 V、12 W”字样,若两灯并联接在蓄电池两端,求此时蓄电池输出功率与总功率之比P输出/P总=?
如图所示,水平放置的轻质弹簧左端与竖直墙壁相连,右侧与质量的小物块甲相接触但不粘连,B点为弹簧自由端,光滑水平面AB与倾角的倾斜面BC在B处平滑连接,OCD在同一条竖直线上,CD右端是半径的光滑圆弧,斜面BC与圆弧在C处也平滑连接,物块甲与斜面BC间的动摩擦因数。现用力将物块甲缓慢向左压缩弹簧,使弹簧获得一定能量后撤去外力,物块甲刚好能滑到C点,与此同时用长的细线悬挂于O点的小物块乙从图示位置静止释放,,物块乙到达C点时细线恰好断开且与物块甲发生正碰,碰撞后物块甲恰好对圆弧轨道无压力,物块乙恰好从图中P点离开圆弧轨道,取,,求: (1)撤去外力时弹簧的弹性势能; (2)小物块乙的质量M和细线所能承受的最大拉力; (3)两物块碰撞过程中损失的能量; (4)小物块乙落到水平面上时的速度大小(保留一位有效数字)。
如图所示,平面直角坐标系第一象限存在竖直向上的匀强电场,距离原点O为3a处有一个竖直放置的荧光屏,荧光屏与x轴相交于Q点,且纵贯第四象限。一个顶角等于30°的直角三角形区域内存在垂直平面向里的匀强磁场,三角形区域的一条直角边ML与y轴重合,且MN被x轴垂直平分。已知ML的长度为6a,磁感应强度为B,电子束以相同的速度v0从LO区间垂直y轴和磁场方向射入直角三角形区域。从y=-2a射入磁场的电子运动轨迹恰好经过原点O,假设第一象限的电场强度大小为E=Bv0,试求: (1)电子的比荷; (2)电子束从+y轴上射入电场的纵坐标范围; (3)从磁场中垂直于y轴射入电场的电子打到荧光屏上距Q点的最远距离。
如图所示,平行四边形CDEF的DE边的长度是CD边的长度的2倍,CD的长度为d,且CD边与对角线DF垂直,垂直平行四边形平面的匀强磁场仅分布在平行四边形CDEF内部,CF边界以上的足够大区域内有如图所示的匀强电场。一束比荷为k的正粒子以相同速率v从D点沿DE方向射入磁场,不计粒子之间的作用,假设粒子都能从CF边上射出磁场,试求: (1)匀强磁场的磁感应强度范围; (2)要使带电粒子离开磁场的速度方向恰好与CF垂直,求此时的磁感应强度; (3)若满足条件(2)的粒子在电场中的运动轨迹与DF延长线的交点到F点的距离为3d,求匀强电场的电场强度E0。
如图所示,光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为m=0.1kg、电阻为r=1Ω的金属杆,另一端施加竖直向下F=3N的拉力。在竖直平面内有间距为L=0.5m的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R=3Ω的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为B0=2T的匀强磁场与导轨平面垂直,开始时金属杆置于导轨下端QF处,在拉力F的作用下从静止运动,当金属杆上升h=2m高度恰好达到稳定速度而匀速上升。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好(忽略所有摩擦,重力加速度为g)。求: (1)金属杆匀速上升的速度v及金属杆从静止到上升h=2m的过程中,电阻R中产生的焦耳热QR; (2)若将金属杆上升h=2m时的时刻记作t=0,速度记为v0,从此时刻起,磁感应强度逐渐减小,若此后金属杆中恰好不产生感应电流,则磁感应强度B怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。
如图所示为水上滑梯的简化模型:倾角θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水面的高度H=7m,BC长d=2m,端点C距水面的高度h=1m。质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.1。已知cos37°=0.8,sin37°=0.6,运动员在运动过程中可视为质点,g取10 m/s2。求: (1)运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W; (2)运动员到达C点时的速度大小υ; (3)保持水平滑道端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′ 位置时,运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大,求此时滑道B′C ′ 距水面的高度h′。