如图所示,在一辆静止的小车上,竖直固定着两端开口、内径均匀的U形管,U形管的竖直部分与水平部分的长度均为l,管内装有水银,两管内水银面距管口均为。现将U形管的左端封闭,并让小车水平向右做匀加速直线运动,运动过程中U形管两管内水银面的高度差恰好为。已知重力加速度为g,水银的密度为ρ,大气压强为p0=ρgl,环境温度保持不变,求(ⅰ)左管中封闭气体的压强p;(ⅱ)小车的加速度a。
如图所示,质量为1.0g的带电小球,用长为的绳线悬挂在平行板电容器之间,两板电压为40V,板间距10cm,小球在A点处于平衡状态悬线和竖直方向夹角为37°.问: (1)小球电量多少?是正电还是负电? (2)若用轻细线BC把小球拉到θ=53°的点,此时CB保持水平,则BC受到的 拉力为多大? (3)若把BC剪断,小球摆到最低点O时,悬线的拉力多大? (4)小球在整个运动过程中,最大速度为多大?
在某电场中的P点,放一带电量q= -3.0×10-10C的检验电荷,测得该电荷受到的电场力大小为F =6.0×10-7N,方向水平向右。求: (1)P点的场强大小和方向 (2)在P点放一带电量为q2=1.0×10-10C的检验电荷,求q2受到的电场力F2的大小和方向 (3)P点不放检验电荷时的场强大小和方向
如图所示,一个内壁光滑的环形塑料管竖直放置, ab为该环形塑料管水平直径,其长度为2 R ,ab及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,电场强度为E。现将一质量为m、带电荷量为+q的小球从管中a点由静止释放,球的直径略小于管的内径,已知qE=mg,求: (1)小球第一次经过b点时的速度; (2)小球第一次经过c点时对管壁的压力; (3)小球第一次经过adb过程中对管道的最大压力。
如图所示,质量为M=4kg底座A上装有长杆,杆长为1.5m,杆上有质量为m=1kg的小环,当小环从底座底部以初速度v0=6m/s竖直向上飞起时,恰好能冲到长杆顶端,然后重新落回,小环在上升和下降过程中,受到长杆的摩擦力大小不变,在此过程中底座始终保持静止。(g=10m/s2)求: (1)小环上升过程中的加速度; (2)小环受到的摩擦力大小; (3)小环在下降过程中,底座对地面的压力。
如图所示,两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为,导轨间距为l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.如图所示,将甲、乙两阻值相同,质量均为m的相同金属杆放置在导轨上,甲金属杆处在磁场的上边界,甲、乙相距l.从静止释放两金属杆的同时,在金属杆甲上施加一个沿着导轨的外力,使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动,且加速度大小以,乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动. (1)求每根金属杆的电阻R为多少? (2)从刚释放金属杆时开始计时,写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F随时间t的变化关系式,并说明F的方向.
(3)若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场,乙金属杆共产生热量Q,试求此过程中外力F对甲做的功.