如图所示,小球a的质量为M,被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个小球b相连,整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°。若将小球a拉水平位置(杆呈水平状态)开始释放,不计摩擦,重力加速度g取10m/s2,竖直绳足够长,求当杆转动到竖直位置时,小球b的速度大小。
如图所示,两个界面S1和S2互相平行,间距为d,将空间分为三个区域。I和III两区域内有方向指向纸内的匀强磁场,磁感应强度分别为B1和B2。区域II内是匀强电场E,方向从S1垂直指向S2。一质量为m、电量为-q的粒子(重力不计)以平行于电场线的初速度v0,从与S1相距为d/4的O点开始运动,为使该粒子沿图中的轨迹(轨迹的两个半圆的半径相等)求: (1)磁感应强度B1:B2之比应是多少; (2)场强E应满足什么条件?
在如图所示的装置中,电源电动势为E,内阻不计,定值电阻为R1,滑动变阻器总阻值为R2,置于真空中的平行板电容器水平放置,极板间距为d。处在电容器中的油滴A恰好静止不动,此时滑动变阻器的滑片P位于中点位置。 (1)求此时电容器两极板间的电压; (2)求该油滴的电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值; (3)现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置,使电容器上的电荷量变化了Q1,油滴运动时间为t;再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置,使电容器上的电荷量又变化了Q2,当油滴又运动了2t的时间,恰好回到原来的静止位置。设油滴在运动过程中未与极板接触,滑动变阻器滑动所用的时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计。求:Q1与Q2的比值。
如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场中.将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过角到达位置B时,速度恰好为零.求: (1)B、A两点的电势差UBA; (2)电场强度E; (3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T; (4)小球从A运动到B点过程中的最大速度vm和悬线对小球的最大拉力Tm.
搭载有“勇气”号火星车的探测器成功登陆在火星表面 。“勇气”号离火星地面12m时与降落伞自动脱离,被众气囊包裹的“勇气”号下落到地面后又弹跳到15m高处,这样上下碰撞了若干次后,才静止在火星表面上。假设“勇气”号下落及反弹运动均沿竖直方向。已知火星的半径为地球半径的二分之一,质量为地球的九分之一(取地球表面的重力加速度为10m/s2)。 (1)根据上述数据,火星表面的重力加速度是多少? (2)若被众气囊包裹的“勇气”号第一次碰火星地面时,其机械能损失为其12m高处与降落伞脱离时的机械能的20﹪,不计空气的阻力,求“勇气”号与降落伞脱离时的速度。
(16分)如图所示,内壁光滑的半径为R的圆形轨道,固定在竖直平面内,质量为m1小球静止在轨道最低点,另一质量为m2的小球(两小球均可视为质点)从内壁上与圆心O等高的位置由静止释放,到最低点时与m1发生弹性碰撞,求: (1)小球m2运动到最低点时的速度大小; (2)碰撞后,欲使m1能沿内壁运动到最高点,则m2/m1应满足什么条件?