(8分).如图,一绝缘细圆环半径为r,环面处于水平面内,场强为E的匀强电场与圆环平面平行.环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用(设地球表面重力加速度为g).则:(1)小球经过A点时的速度大小vA是多大?(2)当小球运动到与A点对称的B点时,小球的速度是多大?圆环对小球的作用力大小是多少?(3)若Eq=mg,小球的最大动能为多少?
如图所示,用轻弹簧将质量均为m=1kg的物块A和B连接起来,将它们固定在空中,弹簧处于原长状态,A距地面的高度h1=0.90m。同时释放两物块,设A与地面碰撞后速度立即变为零,由于B压缩弹簧后被反弹,使A刚好能离开地面(但不继续上升)。已知弹簧的劲度系数k=100N/m,取g=10m/s2。求: (1)物块A刚到达地面的速度; (2)物块B反弹到最高点时,弹簧的弹性势能; (3)若将B物块换为质量为2m的物块C(图中未画出),仍将它与A固定在空中且弹簧处于原长,从A距地面的高度为h2处同时释放,C压缩弹簧被反弹后,A也刚好能离开地面,此时h2的大小。
某仪器在地面上受到的重力为160N,将它置于宇宙飞船中,当宇宙飞船以a=0.5g的加速度竖直上升到某高度时仪器所受的支持力为90N,取地球表面处重力加速度g=10m∕s2,地球半径R=6400km。求: (1)此处的重力加速度的大小g’; (2)此处离地面的高度H; (3)在此高度处运行的卫星速度v.
在一周期性变化的匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁场垂直,如图甲所示,规定图中磁场方向为正。已知线圈的半径为r、匝数为N,总电阻为R,磁感应强度的最大值为B0,变化周期为T,磁感应强度按图乙所示变化。求: (1)在0~内线圈产生的感应电流的大小I1; (2)规定甲图中感应电流的方向为正方向,在图丙中画出一个周期内的i-t图象,已知图中; (3)在一个周期T内线圈产生的焦耳热Q。
如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B问用一不可伸长轻质绳相连,质量分别为mA=0.40kg和mB=0.30kg,由于B球受到水平风力作用,使环A与球B一起向右匀速运动。运动过程中,绳始终保持与竖直方向夹角=30°,重力加速度g取10m∕s2,求: (1)B球受到的水平风力大小; (2)环A与水平杆间的动摩擦因数。
如图所示,大量质量为m、电荷量为+q的粒子,从静止开始经极板A、B间加速后,沿中心线方向陆续进入平行极板C、D间的偏转电场,飞出偏转电场后进入右侧的有界匀强磁场,最后从磁场左边界飞出.已知A、B间电压为U0;极板C、D长为L,间距为d;磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场的左边界与C、D右端相距L,且与中心线垂直.假设所有粒子都能飞出偏转电场,并进入右侧匀强磁场,不计粒子的重力及相互间的作用.则: (1)求粒子在偏转电场中运动的时间t; (2)求能使所有粒子均能进入匀强磁场区域的偏转电压的最大值U; (3)接第(2)问,当偏转电压为U/2时,求粒子进出磁场位置之间的距离.