如图所示,在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ,导轨间距离为L,导轨的电阻忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量分别为
的两根金属杆a、b跨搁在导轨上,接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接,右端被固定。开始时a杆以初速度
向静止的b杆运动,当a杆向右的速度为v时,b杆向右的速度达到最大值
,此过程中a杆产生的焦耳热为Q,两杆始终垂直于导轨并与导轨良好接触。求当b杆达到最大速度
时
(1)b杆受到弹簧的弹力。
(2)弹簧具有的弹性势能。
如图3-2-11所示,在竖直平面内,有一半径为R的绝缘的光滑圆环,圆环处于场强大小为E,方向水平向右的匀强电场中,圆环上的A、C两点处于同一水平面上,B、D分别为圆环的最高点和最低点.M为圆环上的一点,∠MOA=45°.环上穿着一个质量为m,带电量为+q的小球,它正在圆环上做圆周运动,已知电场力大小qE等于重力的大小mg,且小球经过M点时球与环之间的相互作用力为零.试确定小球经过A、B、C、D点时的动能各是多少?
如图3(a)所示,真空室中电极K发出的电子(初速为零)。经U=1000V的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B两板间的中心线射入,A、B板长L=0.20m,相距d=0.020m,加在A、B两板间的电压U随时间t变化u—t图线如图3(b)。设A、B两板间的电场可以看做是均匀的,且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒,筒的左侧边缘与极板右端距离
,筒绕其竖直轴匀速转动,周期
,筒的周长
,筒能接收到通过A、B板的全部电子。
(1)以
时(见图b此时
)电子打到圆筒记录纸上的点作为
坐标系的原点,并取
轴竖直向上,试计算电子打到记录纸上的最高点的
坐标(不计重力)。
(2)在给出的坐标纸(如图d)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。
绝缘的半径为R的光滑圆环,放在竖直平面内,环上套有一个质量为m,带电量为+q的小环,它们处在水平向右的匀强电场中,电场强度为E(如图所示),小环从最高点A由静止开始滑动,当小环通过(1)与大环圆心等高的B点与(2)最低点C时,大环对它的弹力多大?方向如何?
一网球运动员在离开网的水平距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.25m,网的高度为0.9m.(取g=10m/s2,不计空气阻力)
(1)若网球在网上0.1m高处越过,求网球的初速度;
(2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.
用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态。(1)分析小球的带电性质(2)求小球的带电量(3)求细线的拉力