如图所示,抗震救灾运输机在某场地卸放物资时,通过倾角为300的固定光滑斜轨道面进行。有一件质量为m=2.0kg的小包装盒,由静止开始从斜轨道的顶端A滑至底端B,然后又在水平面上滑行一段距离后停下。若A点距离水平面的高度h=5.0m,重力加速度g取10m/s2,求:(1)包装盒由A滑到B所经历的时间; (2)若地面的动摩擦因数为0.5,包装盒在水平地面上还能滑行多远?(不计斜面和地面接触处的能量损耗)
真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示,光照前两板都不带电,以光照射 A 板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于 A 板向 B 板运动,忽略电子之间的相互作用,保持光照条件不变, a和b 为接线柱。已知单位时间内从 A 板逸出的电子数为 N ,电子逸出时的最大动能为 E k m ,元电荷为 e 。 (1)求 A 板和 B 板之间的最大电势差 U m ,以及将 A.b 短接时回路中的电流 I M 。 (2)图示装置可看作直流电源,求其电动势 E 和内阻 r . (3)在 a和b 之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为 U ,外电阻上消耗的电功率设为 P ;单位时间内到达 B 板的电子,在从 A 板运动到 B 板的过程中损失的动能之和设为 ∆ E k ,请推导证明: P=∆ E k .( 注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明)
如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计,物块(可视为质点)的质量为 m ,在水平桌面上沿 x 轴转动,与桌面间的动摩擦因数为 μ ,以弹簧原长时物块的位置为坐标原点 O ,当弹簧的伸长量为x时,物块所受弹簧弹力大小为 F=kx , k 为常量。 (1)请画出 F 随 x 变化的示意图:并根据 F-x 图像,求物块沿 x 轴从 0 点运动到位置 x 过程中弹力所做的功。 (2)物块由 x 1 向右运动到 x 3 ,然后由 x 3 返回到 x 2 ,在这个过程中。
A.求弹力所做的功;并据此求弹性势能的变化量; B.求滑动摩擦力所做的功;并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的"摩擦力势能"的概念。
如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度 L=0.4m 一端连接 R=1Ω 的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度 B=1T 。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力 F 作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度 v=5m/s 。求: (1)感应电动势E和感应电流 I ; (2)在0.1 s 时间内,拉力的冲量 I f 的大小; (3)若将MN换为电阻 r=1Ω 的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压 U 。
由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心 O 在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图示为 A 、 B 、 C 三颗星体质量不相同时的一般情况)。若A星体质量为 2 m , B 、 C 两星体的质量均为 m ,三角形边长为 a 。求:
(1) A 星体所受合力大小 F A ;
(2) B 星体所受合力大小 F B ; (3) C 星体的轨道半径 R C ; (4)三星体做圆周运动的周期 T 。
在 xOy 平面内,有沿 y 轴负方向的匀强电场,场强大小为 E (图中未画出),由 A 点斜射出一质量为 m ,带电荷量为 +q 的粒子, B 和 C 是粒子运动轨迹上的两点,如图所示,其中 l 0 为常数。粒子所受重力忽略不计。求:
(1)粒子从 A 到 C 过程中电场力对它做的功; (2)粒子从 A 到 C 过程所经历的时间; (3)粒子经过 C 点时的速率。