一质量为M =" 0.8" kg的中空的、粗细均匀的、足够长的绝缘细管,其内表面粗糙、外表面光滑;有一质量为m =" 0.2" kg、电荷量为q =" 0.1" C的带正电小滑块以水平向右的速度进入管内,如图甲。细管置于光滑的水平地面上,细管的空间能让滑块顺利地滑进去,示意图如图乙。运动过程中滑块的电荷量保持不变。空间中存在垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感强度为B =" 1.0" T。(取水平向右为正方向,g =" 10" m/s2)
(1)滑块以v0 = 10 m/s的初速度进入管内,则系统最终产生的内能为多少?
(2)滑块最终的稳定速度 vt取决于滑块进入细管时的初速度v0,请以滑块的初速度v0为横坐标、滑块最终稳定时的速度vt 为纵坐标,在丙图中画出滑块的vt—v0图象(只需画出v0的取值范围在0至60 m/s的图象)。
.质量为150kg的摩托车,由静止开始沿倾角为10°的斜坡以1m/s2.的加速度上行驶,若所受阻力是车重的0.03倍,则行驶12.5m时摩托车的功率为多少?若摩托车的额定功率为4.5kW,它能维持匀加速行驶的时间是多少? 摩托车能达到的最大速度是多少? (sin10°=0.17)?
如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=1.4m,s=0.90m,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数u=0.25,桌面高h=0.45m.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求
(1)小物块落地时速度方向与水平方向的夹角;
(2)小物块的初速度大小v0.
宇航员站在一星球表面上,从星球表面以初速度v0沿竖直方向抛出一个小球,经过时间2t,球落到星球表面. 已知该星球的半径为R,引力常量为G ,求该星球的质量M.
飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示,在真空状态下,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器。已知a、b板间距为d,极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。
(1)当a、b间的电压为U1,在M、N间加上适当的电压U2,使离子到达探测器。求离子到达探测器的全部飞行时间。
(2)为保证离子不打在极板上,试求U2与U1的关系。
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。
求(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