如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内、管口B、C的连线是水平直径,现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R,从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场,电场力在竖直方向的分力与重力大小相等、方向相反,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹经过A点,设小球在运动过程中电荷量不变,重力加速度为g.求:(1)小球到达B点的速度大小;(2)小球受到的电场力的大小和方向;(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力.
甲、乙两辆汽车沿平直公路同向匀速行驶,甲车在乙车前面,它们之间相距s0=40m,速度均为v0=10m/s.某时刻,甲车刹车作匀减速直线运动,加速度大小为5m/s2.从此时刻起,求: (1)甲车经过多长时间停止运动? (2)当甲车静止时,甲、乙两辆汽车之间的距离为多大? (3)经多长时间两车相遇?
小球从斜面的顶端以初速度v0=2 m/s,加速度a=2 m/s2沿斜面向下匀加速滑行,在到达斜面底端前一秒内所通过的位移是斜面长的7/15,求: (1)斜面的长度? (2)小球到达斜面底端的速度大小?
示波器是一种多功能电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形。它的工作原理等效成下列情况:(如图所示)真空室中电极K发出电子(初速不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板,A、B间的中心线射入板中。板长L,相距为d,在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压,周期为T,电压的最大值U0,前半个周期内B板的电势高于A板的电势,电场全部集中在两板之间,且分布均匀。在每个电子通过极板的极短时间内,电场视作恒定的。在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏(非常大),中心线正好与屏上坐标原点相交。当第一个电子到达坐标原点O时,使屏以速度v沿-x方向运动,每经过一定的时间后,在一个极短时间内它又跳回到初始位置,然后重新做同样的匀速运动。(已知电子的质量为m,带电量为e,不计电子重力)求: (1)电子进入AB板时的初速度; (2)要使所有的电子都能打在荧光屏上,电压的最大值U0需满足什么条件? (3)要使荧光屏上始终显示一个完整的波形,荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置?计算这个波形的最大峰值和长度。
如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g。 (1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大? (2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小; (3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小。
如图所示,相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦因数为0.5,整个装置处于磁感应强度为2T的竖直向上匀强磁场中,导轨所接电源的电动势为15V,内阻不计,滑动变阻器的阻值满足要求,其他部分电阻不计,g取10m/s2,为了保证ab处于静止状态(cosθ=0.8),则: (1)ab通入的最大电流为多少? (2)ab通入的最小电流为多少? (3)R的调节范围至少多大?