11.(18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轴的方向夹角为.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,矩形线框的质量m=0.016kg,长L=0.5m,宽d=0.1m,电阻R=0.1Ω.从离磁场区域高h1=5m处自由下落,刚入匀强磁场时,由于磁场力作用,线框正好作匀速运动.
(1)求磁场的磁感应强度;
(2) 如果线框下边通过磁场所经历的时间为△t=0.15s,求磁场区域的高度h2.
发电机输出功率为100 kW,输出电压是250 V,用户需要的电压是220 V,输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%。
求:在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.
如图所示,EF为绝缘水平面,0点左侧是粗糙的,右侧是光滑的,一轻质绝缘弹簧右端固定在墙壁上,左端与静止在0点、质量为m的不带电小物块A连接,弹簧处于原长状态.质量为2m,电荷量为q的带电物块B,在水平向右、电场强度为E的匀强电场作用下由C处从静止开始向右运动,B运动到0点时与物块A相碰(设碰撞时间极短,碰撞过程中无电荷量损失,A、B不粘连),碰后它们以碰前B速度的2/3一起向右运动,当它们运动到D点时撤去电场.已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为0.2Eq物块B和A均可视为质点,弹簧的形变始终在弹性限度内,且EO=5L,OD="L." 求:
(1)撤去电场后弹簧的最大弹性势能;
(2)返回运动的过程中,物块B由O点向左运动直到静止所用的时间。
如图所示,斜面轨道AB与水平面之间的夹角,BD为半径R=4m的圆弧形轨道,且B点与D点在同一水平面上,在B点,轨道AB
与圆弧形轨道BD相切,整个轨道处于竖直平面内且处处光滑,在A点处一质量m=lkg的小球由静止滑下,经过B、C点后从D点斜抛出去,最后落在地面上的S点时的速度大小
=8m/s,已知A点距地面的高度 H=10m,B点距地面的高度h=
5m,设以MDN为分界线,其左边为一阻力场区域,右边为真空区域,g取10m/s2,cos
=0.6,求:
(1)小球经过B点的速度为多大?
(2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力?
(3)设小球从D点抛出后,受到的阻力与其瞬时速度方向始终相反,则小球从D点至S点的过程中,阻力
所做的功为多少?
在某中学举办的奥林匹克竞赛中,有一个叫做 “保护鸡蛋”的竞赛项目,要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔坏.如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不被摔坏;有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍,现将该装置从距地面4m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直并不被弹起.求:
(1)如果鸡蛋不被摔坏,直接撞击地面速度最大不能超过多少?
(2)如果使用该装置,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离至少为多少?(小数点后面保留两位数字)