游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来。我们可以把它抽象成如图所示的由曲面轨道和圆轨道平滑连接的模型(不计摩擦和空气阻力)。若质量为m的小球从曲面轨道上的P点由静止开始下滑,并且可以顺利通过半径为R的圆轨道的最高点A。已知P点与B点的高度差h=3R,求:
(1)小球通过最低点B时速度有多大?
(2)小球通过B点时受到圆轨道支持力有多大?
(3)若小球在运动中需要考虑摩擦和空气阻力,当小球从P点由静止开始下滑,且刚好通过最高点A,则小球从P点运动到A点的过程中克服摩擦和空气阻力所做的功是多少?
如图所示,有一台提升重物用的直流电动机M,电枢的内阻为r=0.60Ω,与电动机串联的定值电阻阻值为R=10Ω,电路的路端电压为U=160V.图中理想电压表的示数为110V.求:
通过电动机的电流I是多大?
电动机的输入功率P是多大?
电动机的机械功率P /是多大?
如图所示,电阻
,小灯泡
上标有“3V,1.5W",电源内阻
,滑动变阻器的最大阻值为R0(大小未知),当触头
滑动到最上端
时,安培表的读数为l A,小灯泡
恰好正常发光,求:
滑动变阻器的最大阻值R0
当触头
滑动到最下端
时,求电源的总功率及输出功率。
如图所示,在方向水平的匀强电场中,一个不可伸长的不导电轻细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点,把小球拉直至细线与电场方向平行,然后无初速释放,已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ.求小球经过最低点时细线对小球的拉力.
一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9库,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力之外的其他力作功为6.0×10-5焦,质点的动能增加了8.0×10-5焦,则a、b两点间的电势差为多大?
如图所示,AB为一段光滑绝缘水平轨道,BCD为一段光滑的圆弧轨道,半径为R,今有一质量为m、带电荷量为+q的绝缘小球,以速度
从A点向B点运动,后又沿弧BC做圆周运动,到C点后由于
较小,故难运动到最高点.如果当其运动至C点时,忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场,此时轨道弹力为零,且贴着轨道做匀速圆周运动,使其能运动到最高点,,求:
匀强电场的方向和强度;
磁场的方向和磁感应强度.
小球到达轨道的末端点D后,将做什么运动?