如图所示,水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.40m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C。现有一电荷量q=+1.0×10-4C,质量m=0.10kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体运动到圆形轨道最低点B时的速度vB=5.0m/s。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.50,重力加速度g=l0m/s2。求
(1)带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离;
(2)带电体第一次经过C点时的速度。
现代化的生产流水线大大提高了劳动效率,如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成。物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的转盘随其一起运动(无相对滑动),到C处被取走装箱。已知A、B的距离L=9.0m,物品在转盘上与转轴O的距离R=3.0m、与传送带间的动摩擦因数μ1=0.25,传送带的传输速度和转盘上与O相距为R处的线速度均为v=3.0m/s,取g=10m/s2。求:
(1)物品从A处运动到B处的时间t;
(2)若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等,则物品与转盘间的动摩擦因数至少为多大?
有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A。求:
(1)电动机正常工作时的热功率为多大?输出功率为多大?
(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?
如图所示,相距为2d的A和B两点上固定着等量异种的两个点电荷,电荷量分别为+Q和-Q.在AB连线的中垂线上取一点P,垂足为O,∠PAO=α,求:
(1)P点的场强的大小和方向;
(2)α为何值时,P点的场强最大,其最大值是多少?
如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。质量为m,电荷量为q的带电粒子以速度v0从a点进入电场,恰好从c点离开电场,离开时速度为v,不计重力,求电场强度的大小。
如图电路中,电池组的电动势E=42V,内阻r=2Ω,定值电阻R=20Ω,D是电动机,其线圈电阻R′=1Ω.电动机正常工作时,理想电压表示数为20V.求:
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)电动机输出的机械功率为多少?
如图所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带正电,断开电源,带电小球以速度v0水平射入电场,且沿下板边缘飞出.若下板不动,将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度v0从原处飞入,则带电小球
A.仍沿原轨迹由下板边缘飞出 |
B.将打在下板中央 |
C.不发生偏转,沿直线运动 |
D.若上板不动,将下板上移一段距离,小球可能打在下板的中央 |
如图,AB是某电场中的一条电场线,若将正点电荷从A点由静止自由释放,沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如下图所示,则A、B两点场强大小和电势高低关系是
A. B.
C. D.
水平面上有电阻不计的U形导轨MNPQ,宽度为L,N和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直导轨放置质量为m、电阻为R的金属棒ab,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,并加范围较大的、磁感应强度大小为B匀强磁场,磁场方向与水平面夹角为θ且指向右上方,如图所示。求:
(1)当ab棒静止时,ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
(3)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒恰好处于静止状态,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
如图所示的电路中,电源电动势E=9V,电阻R1=2.5Ω,R2=3Ω,滑动变阻器R的最大阻值是6Ω。当滑动变阻器R连入电路中的阻值调到3Ω时,理想电流表的示数为2A。求:
(1)电源的内阻。
(2)调节变阻器的阻值,电流表的示数发生变化但没有超过量程,求电流表示数的最大值和最小值。
(3)当滑动变阻器R连入电路中的阻值调到6Ω时,变阻器R的耗电功率是多大?
为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线,某同学设计了如图甲所示的电路.闭合开关,调节电阻箱的阻值,同时记录电阻箱的阻值R,电压表V1的示数U1,电压表V2的示数U2.根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I,分别描绘了a、b两条U-I图线,如图乙所示.请回答下列问题:
(1)写出流过电阻箱的电流I的表达式:________;
(2)小灯泡两端电压随电流变化的图象是________(选填“a”或“b”);
(3)根据图乙可以求得电源的电动势E=________V,内电阻r=________Ω,该电路中小灯泡消耗的最大功率为________W.
某同学用多用电表测金属丝的阻值,操作过程如下:
(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择开关旋至电阻挡“×10”挡位。
(2)将红、黑表笔短接,调节 旋钮(填图甲中的“A”、“B”),使欧姆表指针对准电阻的 处(填“0刻线”或“∞刻线”)。
(3)把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,此时多用电表的示数如图乙所示。
(4)为了使金属丝的阻值读数更准确一些,该同学应将选择开关旋至电阻挡 (填“×1”或“×1k”)挡位,重新进行 。
(5)重新测量得到的结果如图丙所示,金属丝的电阻为 Ω。
一个电子以v0=4×107m/s的速度,方向与电场方向相同,射入电场强度E=2×105V/m的匀强电场中,如图所示,已知电子电量e=-1.6×10-19C,电子质量m=9.1×10-31kg.试求:
(1)从电子的入射点到达速度为0之点的两点间电势差是多少? 两点间距离是多少?
(2)电子到达速度为0之前所需的时间是多少?
图示为汽车蓄电池与车灯、小型启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05Ω,电表可视为理想电表。只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12V,再接通S2,启动电动机时,电流表示数变为8A,求:
(1)汽车蓄电池的电动势;
(2)接通S2时,通过启动电动机的电流。