如图所示,在倾角为θ=30°的足够长的固定光滑斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住。已知人的质量为m1=60kg,小车的质量为m2=10kg,绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计,取g=10m/s2。当人以F=280N的力拉绳时,求:⑴人与车一起运动的加速度大小和方向;⑵人所受摩擦力的大小和方向;⑶某时刻人和车沿斜面向上的速度为3 m/s,此时人松手,则人和车一起滑到最高点所用时间为多少?
如图所示,在铅板A上放一个放射源C,可向各个方向射出速率为ν的β射线,B为金属网,A、B连接在电路上,电源电动势为ε,内阻为r,滑动变阻器的总阻值为R.图中滑动变阻器滑片置于中点,AB间的间距为d且AB足够长,M为足够大的荧光屏,M紧挨着金属网外侧.已知粒子质量为m,电量为e.不计β射线所形成的电流对电路的影响,求:闭合开关S后,AB间场强的大小是多少?β粒子到达金属网B的最长时间是多少?切断开关S,并撤去金属网B,加上垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,设加上磁场后β粒子仍能到达荧光屏,这时在荧光屏上发亮区的长度是多少?
如图所示,质量M=8kg小车放在光滑的水平面上,在小车右端施加一水平恒力F=8N.当小车向右运动的速度达到v0=3m/s时,在小车右端轻放一质量m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,物块始终不离开小车. g取10m/s2.求:小车至少多长?从小物块放在小车上开始计时,经过3s时间,摩擦力对小物块做的功Wf和系统产生的内能Q.
如图所示,水平放置的平行金属板a、b板长为L,板间距离为d。两板间所加电压变化情况如图2如示(U0已知)。两板间所加磁场的磁感应强度变化情况如图3所示(设磁感应强度方向垂直纸面向里为正,B0已知)。现有一质量为m,电荷量为q的带正电粒子,在t=0时刻沿平行金属板中轴线MN以某一初速度水平射入两板间,不计粒子重力。求:若在电场和磁场同时存在时(即0—t1时间内),粒子能沿直线MN运动,求粒子运动速度的大小。若粒子能第二次通过中轴线中点P,且速度方向是竖直向下的,求电场和磁场同时存在的时间t1(粒子在此前运动过程中未与极板相碰)。求在(2)中只有磁场存在的时间t2-t1的可能值。
如图所示,一平行板电容器水平放置,两板有方向竖直向上的匀强电场,板间距d=0.40m,电压U=10V,金属板M上开有一小孔。有A、B两个质量均为m=0.10g、电荷量均为q=+8.0×10-5C的带电小球(可视为质点),其间用长为L=0.10m的绝缘轻杆相连,处于竖直状态,A小球恰好位于小孔正上方H=0.20m处。现由静止释放并让两个带电小球保持竖直下落,(g取10m/s2)求小球在运动过程中的最大速率。小球在运动过程中距N板的最小距离。
如图所示,光滑导轨与水平面成θ=37°,导轨宽L=0.20m,导轨上端与电源及电阻箱相连,电源电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω。空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m=0.10kg的金属杆放在导轨上。金属杆及导轨的电阻不计。当电阻箱调至R1=4.0Ω时,金属杆恰好能静止。求:空间所加的匀强磁场的磁感应强度的最小值及方向。若保持(1)中B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把将电阻箱阻值R2调到多大才能使金属杆保持静止?