半径R="1" m的四分之一圆弧轨道下端与一水平轨道连接,水平轨道离地面高度h="0.8" m,如图所示,有一质量m="1.0" kg的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下,经过水平轨道末端B,滑块最终落在地面上C点.经测量得x="1.6" m(g取10 m/s2)试求:(1) 不计空气阻力,滑块落在地面上时速度vc多大?方向如何?(2) 滑块在AB轨道上滑行时克服摩擦力做功多少?
在电场强度为E的匀强电场中,有两个质量均为的带电小球,带电量分别为和,两小球用长为的绝缘线相连,另用一根绝缘线系住带电为的小球悬挂在O点而处于平衡状态,如图11所示。重力加速度为g。试确定: (1)若电场方向竖直向下,悬线对悬点的作用力为多大? (2)若电场水平向右,两段细线与竖直方向的夹角分别为多大?
有一带电量的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功,从B点移到C点时电场力做功。问: (1)AB、BC、CA间电势差各为多少? (2)如以B点为零电热,则A、C两点的电势各为多少?
如图所示,在一光滑水平的桌面上,放置一质量为M.宽为L的足够长“U”形框架,其ab部分电阻为R,框架其他部分的电阻不计.垂直框架两边放一质量为m.电阻为R的金属棒cd,它们之间的动摩擦因数为μ,棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k.另一端固定的轻弹簧相连.开始弹簧处于自然状态,框架和棒均静止.现在让框架在大小为2 μmg的水平拉力作用下,向右做加速运动,引起棒的运动可看成是缓慢的.水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.问: (1)框架和棒刚开始运动的瞬间,框架的加速度为多大? (2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大? (3)若框架通过位移s后开始匀速运动,已知弹簧弹性势能的表达式为(x为弹簧的形变量),则在框架通过位移s的过程中,回路中产生的电热为多少?
如图甲所示,加速电场的加速电压为U0 =" 50" V,在它的右侧有水平正对放置的平行金属 板a、b构成的偏转电场,且此区间内还存在着垂直纸面方向的匀强磁场B0.已知金属板的 板长L = 0.1 m,板间距离d = 0.1 m,两板间的电势差uab随时间变化的规律如图乙所示.紧 贴金属板a、b的右侧存在半圆形的有界匀强磁场,磁感应强度B = 0.01 T,方向垂直纸面 向里,磁场的直径MN = 2R = 0.2 m即为其左边界,并与中线OO′垂直,且与金属板a的 右边缘重合于M点.两个比荷相同、均为q/m = 1×108 C/kg的带正电的粒子甲、乙先后由静 止开始经过加速电场后,再沿两金属板间的中线OO′ 方向射入平行板a、b所在的区域.不 计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力,忽略偏转电场两板间电场的边缘效应,在每个粒 子通过偏转电场区域的极短时间内,偏转电场可视作恒定不变. (1)若粒子甲由t = 0.05 s时飞入,恰能沿中线OO′ 方向通过平行金属板a、b正对的区域,试分析该区域的磁感应强度B0的大小和方向; (2)若撤去平行金属板a、b正对区域的磁场,粒子乙恰能以最大动能飞入半圆形的磁场区域,试分析该粒子在该磁场中的运动时间.
在某中学举办的智力竞赛中,有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目。要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔坏。如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1 m的高度落到地面而不被摔坏。有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力均为鸡蛋重力的5倍。现将该装置从距地面4 m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起。g取10 m/s2,不考虑空气阻力,求: (1)如果没有保护,鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其速度最大不能超过多少? (2)如果使用该装置,鸡蛋夹放的位置离装置下端距离x至少为多少?