光滑水平面上放着质量m=2kg的物块B, B可视为质点。 挡板和B之间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与挡板栓接,与B不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能EP=49J。在挡板和B之间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图12所示。放手后B向右运动,绳在极短时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,轨道半径 R=0.5m,B恰能到达最高点C。取g=10m/s2,求
(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小;
(2)绳拉断过程绳对B所做的功W。
如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离,bc间距离
,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角。一个带电量
的负电荷从a点移到b点克服电场力做功
。求:
(1)匀强电场的电场强度大小和方向;
(2)电荷从b点移到c点,电势能的变化量;
(3)a、c两点间的电势差。
有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,此时测得流过电动机的电流是0.4A;若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A。求:
(1)电动机线圈的电阻;
(2)电动机正常工作时的输出功率;
(3)在发动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率。
如图所示,倾角为θ的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止。已知直导线长为l,质量为m,电流方向垂直于纸面向外,电流强度为I,整个装置处在匀强磁场中。则
(1)匀强磁场的磁感强度的最小值B1的大小和方向是怎样的?
(2)要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力,匀强磁场的磁感强度的最小值B2的大小和方向是怎样的?
如图所示,平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上,一个带电质点质量为m=0.10×10- 3kg,电荷量为q=" -" 2.0×10- 4C,从电容器中心线上某点由静止开始自由下落,下落了h1=0.80m后进入匀强电场,又下落了h2=1.0m后到达水平绝缘地板。落地点在两板中心O点左侧s=20cm处(未碰板)。g取10m/s2。求:
(1)带电质点在空中运动的时间;
(2)电容器中匀强电场的场强E的大小和方向。
为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个质量为2kg的小物块以初速度v0=4.0m/s,从某一高处水平抛出,恰从A点无碰撞地沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道AB的动摩擦因数μ=0.5(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8):
(1)求小物块的抛出点和A点的高度差;
(2)求小物块沿着轨道AB运动的过程中克服摩擦力所做的功;
(3)为了让小物块能沿着轨道运动,并从E点飞出,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?