如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。
(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1
(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W;
(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,vm是题中所指的物理量。(本小题不要求写出计算过程)
如图所示,相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场;pOx有平行于x轴向右、电场强度为E的匀强磁场,一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射人两板间并做匀速直线运动,从H(0,a)点垂直y轴进入第I象限,第一次经Op上某点时的速度方向指向y轴负方向进入pOx电场区,最后经过x轴离开第I象限,求:
(1)离子在金属板M、N间的运动速度;
(2)离子的荷质比;
(3)离子经过x轴的位置距离原点O多远.
如图所示的电路中,电源由6个电动势E0="1.5" V、内电阻r0="0.1" Ω的电池串联而成;定值电阻R1="4.4" Ω,R2="6" Ω,R2允许消耗的最大电功率为Pm="3.375" W,变阻器开始接入电路中的电阻R3="12" Ω,求:
(1)开始时通过电池的电流多大?电源的输出功率多大?
(2)要使R2实际消耗的功率不超过允许的最大值,可变电阻R3的取值范围是什么?
如图所示,分别在A、B两点放置点电荷和
,在AB的垂直平分线上有一点C,且
。(静电力常量k=
)试求:
(1)C点的电场强度的大小和方向。
(2)如果有一电子静止在C点,它所受的库仑力的大小和方向。
如图所示,一块小磁铁放在铁板ABC的A处,其中AB长x1=1m,BC长x2=0.5m,BC与水平面间的夹角为37°,小磁铁与铁板间的引力为磁铁重的0.2倍,小磁铁与铁板间的动摩擦因数μ=0.25,现在给小磁铁一个水平向左的初速度v0=4m/s。小磁铁经过B处时速率不变(sin37°=0.6,cos37°=0.8)g取10m/,求:
(1)小磁铁第一次到达B处的速度大小;
(2)小磁铁在BC段向上运动时的加速度大小;
(3)请分析判断小磁铁能否第二次到
达B处。
如图所示,物体A的质量m=4kg,小车B的质量M=5kg,叠放在光滑水平面上,在A上施加一水平力=20N时,A,B恰好能发生相对滑动,若不施加
,而对B施加一水平拉力,求:若要保持A,B间相对静止,对B物体施加的最大水平拉力为多大?(g取10m/
)