杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演,站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿,另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑.若竹竿上演员自竿顶由静止开始下滑,滑到竹竿底部时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶竿人肩部之间有一传感器,传感器显示竿上演员自竿顶滑下过程中顶竿人肩部的受力情况如图所示.竹竿上演员质量为m1="40" kg,竹竿质量m2="10" kg,取g="10" m/s2.
(1)求竹竿上的人下滑过程中的最大速度v1;
(2)请估测竹竿的长度h.
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20 cm.某时刻振子处于B点。经过0.5 s,振子首次到达C点。求:
(1)振动的周期和频率;
(2)振子在5 s内通过的路程及位移大小。
如图所示,一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=600。求电子的质量和穿越磁场的时间。
如图所示,水平放置的由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框PQNM,其宽边PM = 0.5m,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T。已知电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动。
(1)ab杠上产生的感应电动势多大?
(2)作用于ab的外力大小为多少?
(3)R1上消耗的电热功率为多大?(不计摩擦)
某发电机输出功率是100kw,输出电压的瞬时值表达式为
,从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω,要使输电线上的功率损失为5%,需用变压器进行升压。求:
(1)发电机输出电压U1
(2)远距离的输电线路上的电流强度I线
(3)升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2
如图所示,在真空中的竖直平面内,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B,A球的电荷量为+4q,B球的电荷量为—3q,组成一带电系统。虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时PQ恰为杆的中垂线。在MN与PQ间加竖直向上的匀强电场,恰能使带电系统静止不动。现使电场强度突然加倍(已知当地重力加速度为g),求:
(1)B球刚进入电场时的速度v1的大小;
(2)B球的最大位移及从开始静止到最大位移处B球电势能的变化量;
(3)带电系统运动的周期T。