如图所示的电路中,电源电动势E=6.0V,内阻r=0.6Ω,电阻R2=0.5Ω,当开关S断开时,电流表的示数为1.5A,电压表的示数为3.0V,试求:(1)电阻R1和R3的阻值;(2)当S闭合后,电压表的示数、以及R2上消耗的电功率.
如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,垂直于磁场射入一速度方向跟ad边夹角θ=30°、大小为v0的带正电粒子.已知粒子质量为m,电荷量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,求:(1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围;(2)如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制,求粒子在磁场中运动的最长时间.
如图所示,一带电粒子(重力忽略不计)质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q=+1.0×10-5 C,从静止开始经电压为U1=100 V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,粒子射出电场时的偏转角θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,粒子射出磁场时的偏转角也为θ=60°.已知偏转电场中金属板长L=2 cm,圆形匀强磁场的半径R=10 cm,求:(1)带电粒子经U1=100 V的电场加速后的速率;(2)两金属板间偏转电场的电场强度E;(3)匀强磁场的磁感应强度的大小.
小车上有一个固定支架,支架上用长为的绝缘细线悬挂质量为m、电量为q的小球,处于水平方向的匀强电场中。小车在距离矮墙x处,向着矮墙从静止开始做加速度a匀加速运动,此时,细线刚好竖直,如图所示。当小车碰到矮墙时,立即停止运动,且电场立刻消失。已知细线最大承受拉力为7mg。(1)求匀强电场的电场强度;(2)若小球能通过最高点,写出最高点时细线的拉力与x的关系式;(3)若要使细线不断裂也不松弛,确定x的取值范围。
把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上,并把小球往下按至A位置,如图甲所示;迅速松手后,弹簧把小球弹起,升至最高位置C,如图丙所示;途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态,如图乙所示;已知B、A的高度差为0.1m,C、B的高度差为0.2m,弹簧的质量和空气阻力均忽略不计。(1)求图甲状态时弹簧的弹性势能;(2)求小球经过B点时的速度;(3)有人认为小球运动过程中经过B点时动能最大,你同意他的观点吗?请简要说明理由。
一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下。落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为75m,当落到离地面30m的位置时开始制动,座舱均匀减速。重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。(1)求座舱下落的最大速度;(2)求座舱下落的总时间;(3)若座舱中某人用手托着重30N的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力。