角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如图所示。当系统绕轴OO′转动时,元件A发生移动并输出相应的电压信号,成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为k、自然长度为l0 ,电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长为l,电阻分布均匀,系统静止时P在B点,当系统以角速度ω转动时,求: (1)弹簧形变量x与ω的关系式;(2)输出电压U与ω的函数式。
下图为一列简谐横波在两个不同时刻的波形,虚线为实线所示的横波在△t=0.5s后的波形图线。 (1)若质点的振动周期T与△t的关系为T<△t<2T,则△t内波向前传播的距离△x及波速各为多少? (2)若波速为v=1.8m/s,则波向哪个方向传播?为什么?
一赛艇停在平静的水面上,赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m,尾部下端Q略高于水面;赛艇正前方离赛艇前端=0.8m处有一浮标,示意如图。一潜水员在浮标前方=3.0m处下潜到深度为=4.0m时,看到标记刚好被浮标挡住,此处看不到船尾端Q;继续下潜△h=4.0m,恰好能看见Q。求 (1)水的折射率n; (2)赛艇的长度l。(可用根式表示)
图为沿x轴向右传播的简谐横波在t=1.2 s时的波形,位于坐标原点处的观察者测到在4 s内有10个完整的波经过该点。 ⑴求该波的波幅、频率、周期和波速。 ⑵画出平衡位置在x轴上P点处的质点从此时刻起在0-0.6 s内的振动图象。
在如图所示xoy坐标系第一象限的三角形区域(坐标如图中所标注)内有垂直于纸面向外的匀强磁场,在x 轴下方有沿+y方向的匀强电场,电场强度为E。将一个质量为m、带电量为+q的粒子(重力不计)从P(-a,0)点由静止释放。由于x轴上存在一种特殊物质,使粒子每经过一次x轴后速度大小变为穿过前的倍。 (1)欲使粒子能够再次经过x轴,磁场的磁感应强度B0最小是多少? (2)在磁感应强度等于第(1)问中B0的情况下,求粒子在磁场中的运动时间; (3)若磁场的磁感应强度变为第(1)问中B0的2倍,求粒子运动的总路程。
空间有一竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.8T,两相同的长方形金属板MN、PQ竖直平行放置,俯视如图。两板间距L=0.20m,与两板间距等长的金属棒AB垂直放在金属板上,可无摩擦滑动,其电阻R0=4Ω,金属板的右边接有如图电路,电阻R1=4Ω,R,2=2Ω。现有不计重力的带电粒子以v0=2m/s的水平初速度射入两板间,问: (1)欲使粒子能保持水平方向做匀速直线运动,金属棒AB运动速度的大小和方向; (2)若金属棒AB保持以(1)中速度做匀速滑动,作用在AB上的外力多大; (3)若使金属棒在稳定运动过程中突然停止,则在停止运动的瞬间,作用在棒上的磁场力大小与方向。