杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演,站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿,另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑。若竿上演员自竿顶由静止开始下滑,滑到竿底时速度正好为零。已知有一传感器记录了竿上演员下滑时的速度随时间变化的情况。竿上演员质量为m1=40kg,长竹竿质量m2=10kg,g ="l0" m/s2。(1)求下滑过程中,竿上演员克服摩擦力做的功;(2)求下滑过程中,竿上演员受到的摩擦力;(3)请画出地面上的演员肩部承受的压力随时间变化的图像,不用写计算过程,但要标出相关数据。
下图是用直流发电机为保温室中电热器供电的电路图,直流发电机的电动势为250V,内阻为0.50Ω,输电线电阻R1=R2=1.0Ω。保温室中装有若干只完全相同的电热器用来调节室温,每只电热器的额定电压为200V,额定功率为1000W,其他电阻不计,也不考虑电热器电阻随温度的变化。求:(1)为使电热器能正常工作,应接入多少个电热器;(2)在电热器正常工作状态下,直流发电机对保温室供热的效率;(3)保温室内的电热器可能消耗的最大电功率。
如图所示,空间同时存在水平向右的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m,电荷量为q的液滴,以某一速度沿与水平方向成θ角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域,在时间t内液滴从M点匀速运动到N点。重力加速度为g。 (1)判定液滴带的是正电还是负电,并画出液滴受力示意图;(2)求匀强电场的场强E的大小;(3)求液滴从M点运动到N点的过程中电势能的变化量。
如图所示,在水平向右场强为E的匀强电场中,有一质量为m、电荷量为q的点电荷从A点由静止释放,仅在由场力的作用下经时间t运动到B点.求.(1)点电荷从A点运动到B点过程中电场力对点电荷做的功;(2)A、B两点间的电势差。
如图所示,质量为M ="2.0" kg的小车A静止在光滑水平面上,A的右端停放有一个质量为m ="0.10" kg带正电荷q ="5.0" ´10-2 C的小物体B,整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B =2.0T的匀强磁场。现从小车的左端,给小车A一个水平向右的瞬时冲量I ="26" N·s,使小车获得一个水平向右的初速度,此时物体B与小车A之间有摩擦力作用,设小车足够长,g 取10m/s2。求: (1)瞬时冲量使小车获得的动能Ek; (2)物体B的最大速度vm,并在v-t坐标系中画出物体B的速度随时间变化的示意图像; (3)在A与B相互作用过程中系统增加的内能E热.
某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电,电量与其表面积成正比。电离后粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域II,其中磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。实验发现:半径为r0的粒子,其质量为m0、电量为q0,刚好能沿O1O3直线射入收集室。不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力。(球形体积和球形面积公式分别为)。求:(1)图中区域II的电场强度E;(2)半径为r的粒子通过O2时的速率v;(3)试讨论半径r≠r0的粒子进入区域II后将向哪个极板偏转。