如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10m/s2)
如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离,bc间距离,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角。一个带电量的负电荷从a点移到b点克服电场力做功。求:(1)匀强电场的电场强度大小和方向;(2)电荷从b点移到c点,电势能的变化量;(3)a、c两点间的电势差。
有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,此时测得流过电动机的电流是0.4A;若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A。求:(1)电动机线圈的电阻;(2)电动机正常工作时的输出功率;(3)在发动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率。
如图所示,倾角为θ的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止。已知直导线长为l,质量为m,电流方向垂直于纸面向外,电流强度为I,整个装置处在匀强磁场中。则(1)匀强磁场的磁感强度的最小值B1的大小和方向是怎样的?(2)要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力,匀强磁场的磁感强度的最小值B2的大小和方向是怎样的?
如图所示,平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上,一个带电质点质量为m=0.10×10- 3kg,电荷量为q=" -" 2.0×10- 4C,从电容器中心线上某点由静止开始自由下落,下落了h1=0.80m后进入匀强电场,又下落了h2=1.0m后到达水平绝缘地板。落地点在两板中心O点左侧s=20cm处(未碰板)。g取10m/s2。求:(1)带电质点在空中运动的时间;(2)电容器中匀强电场的场强E的大小和方向。
为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个质量为2kg的小物块以初速度v0=4.0m/s,从某一高处水平抛出,恰从A点无碰撞地沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道AB的动摩擦因数μ=0.5(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8):(1)求小物块的抛出点和A点的高度差;(2)求小物块沿着轨道AB运动的过程中克服摩擦力所做的功;(3)为了让小物块能沿着轨道运动,并从E点飞出,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?