AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,在下端B与水平直轨平滑相切,如图10所示。一小木块自A点起由静止开始沿轨道下滑,最后停在C点。已知圆轨道半径为R,小木块的质量为m,小木块运动到B点时的速度为,水平直轨道的动摩擦因数为。(小木块可视为质点)求:(1)小木块经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?(2)B、C两点之间的距离x是多大?
(11分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒ab,通以方向向里的电流,电流强度为I,重力加速度为g,(1)若加竖直向上的匀强磁场,使导体棒静止在斜面上,求所加磁场的磁感应强度B的大小;(2)若匀强磁场的大小、方向都可以改变,要使导体棒能静止在斜面上,求所加磁场的磁感应强度B的最小值和所对应方向。
(10分) 如图所示,A、B为平行板电容器,两板相距d,接在电压为U的电源上,在A板的中央有一小孔M(两板间电场可视为匀强电场).今有一质量为m的带电质点,自A板上方与A板相距也为d的O点由静止自由下落,穿过小孔M后到达距B板的N点时速度恰好为零.求:(1) 带电质点的电荷量,并指出其带电性质;(2) 在保持与电源相连的情况下,A板往下移的距离.质点仍从O点由静止自由下落,求质点下落速度为零时距B板的距离.
在足够大的真空空间中,存在水平向右的匀强电场。若用绝缘细线将质量为m 的带电小球悬挂在电场中,静止时,细线偏离竖直方向夹角θ=370。(1)、若将该小球从电场中某点竖直向上抛出,初速度大小为V0,求:小球在电场中运动过程中的最小速率?(2)、若有足够多的小球从A点沿与水平方向α=370的方向不断抛出。一竖直方向放置的绝缘板在距A点的B处放置,板上涂有特殊的物质,带电小球打到板上会使该物质持续发光。从第一个小球达到板上开始,板会缓慢向左平移直至A点,忽略电荷对电场的影响,小球可以看成质点,求板上的发光部分的长度?(、)
(12分)如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,杆上P处固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套一质量m=3kg的滑块A。半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量m=3kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将小球和滑块连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,滑块和小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响。现给滑块A施加一个水平向右、大小为60N的恒力F,则:(1)求把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程中力F做的功?(2)求小球B运动到C处时,A和B的速度各是多大?(3)问小球B被拉到离地多高时滑块A与小球B的速度大小相等?
我们知道在一个恒星体系中,各个行星围绕着该恒星的运转半径r及运转周期T之间,一般存在以下关系:的值由于中心的恒星的质量决定。现在,天文学家又发现了相互绕转的三颗恒星,可以将其称为三星系统。如图所示,假设三颗恒星质量相同,均为m,间距也相同,它们仅在彼此的引力作用下绕着三星系统的中心点O做匀速圆周运动,运转轨迹完全相同。它们自身的大小与它们之间的距离相比,自身的大小可以忽略。请你通过计算定量说明:三星系统的运转半径的立方及运转周期的平方的比值应为多少?(万有引力常量G)