如图所示,质量分别为的A、B两物体用劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧竖直连接起来。在弹簧为原长的情况下,使A、B整体从静止开始自由下落,当重物A下降A时,重物B刚好与水平地面相碰,假定碰撞后的瞬间重物B不反弹,也不与地面粘连,整个过程中弹簧始终保持竖直状态,且弹簧形变始终不超过弹性限度。已知弹簧的形变为
x时,其弹性势能的表达式为
。若重物A在以后的反弹过程中恰能将重物B提离地面,取重力加速度
,求:
(1)重物A自由下落的高度h
(2)从弹簧开始被压缩到重物B离开水平地面的过程中,水平地面对重物B的最大支持力。
如图所示,某空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,磁场方向垂直于纸面向里。一段光滑绝缘的圆弧轨道AC固定在场中,圆弧所在平面与电场平行,圆弧的圆心为O,半径R=1.8m,连线OA在竖直方向上,圆弧所对应的圆心角
=37°。现有一质量m=3.6×10—4kg、电荷量q=9.0×10—4C的带正电的小
球(视为质点),以v0=4.0m/s的速度沿水平方向由A点射入圆弧轨道,一段时间后小球从C点离开圆弧轨道。小球离开圆弧轨道后在场中做匀速直线运动。不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
匀强电场场强E的大小;
小球刚射入圆弧轨道瞬间对轨道压力的大小。
一个半径r=0.10m的闭合导体圆环,圆环单位长度的电阻R0=1.0×10-2W×m-1。如图甲所示,圆环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直圆环所在平面向外,磁感应强度大小随时间变化情况如图乙所示。分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小;
分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电流的大小,并在图19丙中画出圆环中感应电流随时间变化的i-t图象(以线圈中逆时针电流为正,至少画出两个周期);
求在0~10s内圆环中产生的焦耳热。
质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示。线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直。某一次,把线框从静止状态释放,线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g,求:线框通过磁场时的运动速度;
开始释放时,MN与bb′之间的距离;
线框在通过磁场的过程中所生的热。
如图所示,坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度 为B的匀强磁场,y轴为两种场的分界面,图中虚线为磁场区域的右边界.现有一质量为m,电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置(-L,0)处,以初速度v0沿x轴正方向开始运动,且已知.试求:要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中,磁场的宽度d应满足的条件.
如图所示,三只电阻的阻值都是R,E为直流电源电动势,其内阻不计。平行板电容器两板间的距离为d。当电键S闭合时,有一个质量为m,电荷量为q的带电小球静止在两板正中央的O点处。现断开电键,发现带电小球向某一极板运动,求断开电键后,带电小球向哪一个极板运动;
带电小球到达该极板时的速度大小.