如图所示,现把小球A由平衡位置O拉到其悬线与竖直方向成α角(α=5o,cosα=0.9875)轻轻释放,A球下摆时与静止在平衡位置的O点处的B球发生正碰,碰撞后两球速率相等,且等于碰前A球速率的1/3,碰撞后A球被弹回, B球向右在光滑水平轨道上运动,后又滑上倾角为30°的光滑斜轨道(轨道足够长)。(已知摆长L=1m,g=10m/s2,π≈)
(1)碰前的瞬间A球的速率多大?
(2)水平光滑轨道的长度x应满足什么条件才能使小球B从斜面上返回后正好与小球A在平衡位置O处迎面相碰?
如所图示,y轴右方有方向垂直于纸面的匀强磁场,一个质量为m、电量为q的质子以某一速度V0水平向右通过x轴上的P点,最后从y轴上的M点射出磁场,已知M点到原点的距离为H,质子射出磁场时速度方向与y轴负方向夹角θ=300,求磁感应强度的大小和方向。
如图所示,已知一匀强电场,场强E=2×102 N/C,现让一个电荷量q=-4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点,MN间的距离s=30cm。试求:
(1)M、N间两点间的电势差。
(2)此过程中电荷电势能的变化量。
分如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴.一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球,从y轴上的A点水平向右抛出.经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;
(3)A点到x轴的高度h.
如图所示,有一质子(质量为m,电荷量为e)由静止开始经电压为U1的电场加速后,进入两块板间距离为d,板间电压为U2的平行金属板间,若质子从两板正中间垂直电场方向射入偏转电场,并且恰能从下板右边缘穿出电场。
求:(1)质子刚进入偏转电场U2时的速度;
(2)质子在偏转电场U2中运动的时间和金属板的长度;
(3)质子穿出偏转电场时的动能。
如图所示的电路中,电源的电动势E=12V,内阻未知,R1=8Ω,R2=1.5Ω,L为规格“3V,3W”的灯泡,开关S断开时,灯泡恰好正常发光。(不考虑温度对灯泡
电阻的影响)试求:
(1)电源的内阻;
(2)开关S闭合时,灯泡实际消耗的功率。