带有等量异种电荷的两个金属板A和B水平放置,相距为d(d远小于板的长和宽),一个带正电的油滴M悬浮在两板的正中央,处于平衡,油滴的质量为m,带电量为q,如图所示。在油滴的正上方距A板d处有另一个质量也为m的带正电的油滴N,油滴N由静止释放后,可以穿过A板上的小孔,进入两金属板间与油滴M相碰,并立即结合成大油滴(设在碰撞瞬间不考虑重力、电场力的影响)整个装置处于真空环境中,如不计油滴M、N间的库仑力和万有引力以及金属板的厚度,要使油滴N能与M相碰,且结合成大油滴(油滴可视为质点)又不至于与金属板B相碰。求
(1)两个金属板A、B间的电压是多少?哪一个板的电势较高?
(2)油滴N所带电量的范围是多少?
如图所示,竖直平面内有一半径为
、电阻为
、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在
、
处与相距为
、电阻不计的平行光滑金属轨道
、
相接,
之间接有电阻
,已知
=12
,
=4
。 在MN上方及
下方有水平方向的匀强磁场
和
,磁感应强度大小均为
。现有质量为
、电阻不计的导体棒
,从半圆环的最高点
处由静止下落,在下落 过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行轨道足够长。已知导体棒
下落
/2时的速度大小为
,下落到
处的速度大小为
。
(1)求导体棒
从
下落
/2时的加速度大小。
(2)若导体棒
进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变,求磁场I和Ⅱ之间的距离
和
上的电功率
。
(3)若将磁场Ⅱ的
边界略微下移,导体棒
刚进入磁场Ⅱ时速度大小为
,要使其在外力
作用下做匀加速直线运动,加速度大小为
,求所加外力
随时间变化的关系式。
如图15所示,AB与CD为两个对称斜面,其上部都足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为1200,半径R=2.0m,一个物体在离弧底E高度为h=3.0m处,以初速度V0=4m/s沿斜面运动,若物体与两斜面的动摩擦因数均为μ=0.02,则物体在两斜面上(不包括圆弧部分)一共能走多少路程?(g=10m/s2)。
下图所示,一个质量为m的小球自高为h的地方,由静止落下,空气阻力为小球重力的0.02倍。小球与地面碰撞无机械能损失,小球多次弹起落下,最后静止于地面。小球从下落开始到最后停下来运动的总路程为多少?
如图,长木板ab的b端固定一档板,木板连同档板的质量为M=4.0kg,a、b间的距离S=2.0m。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物块,其质量m=1.0kg,小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10,它们都处于静止状态。现令小物块以初速V0=4m/s沿木板向前滑动,直到和档板相撞。碰撞后,小物块恰好回到a端而不脱离木板。求碰撞过程中损失的机械能。
如图所示,质量分别为2 m和3m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B,直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴。AO、BO的长分别为2L和L。开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方。让该系统由静止开始自由转动,求:⑴当A到达最低点时,A小球的速度大小v;⑵ B球能上升的最大高度h;⑶开始转动后B球可能达到的最大速度vm。