如图,小球a、b质量均为
,b球用长h的细绳(承受最大拉力为2.8mg)悬挂于水平轨道BC(距地高
)的出口C处。a球从距BC高h的A处由静止释放后,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。试问:
(1)a与b球碰前瞬间的速度大小?
(2)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?
(3)若细绳断裂,小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是多少?若细绳不断裂,小球最高将摆多高?
如图所示,一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内,半径为0.2m。以圆管圆心O为原点,在环面内建立平面直角坐标系xOy,在第四象限加一竖直向下的匀强电场,其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场。一带电量为+1.0C、质量为0.1kg的小球(直径略小于圆管直径),从x坐标轴上的b点由静止释放,小球刚好能顺时针沿圆管轨道做圆周运动。(重力加速度g取10m/s2)
(1)求匀强电场的电场强度E;
(2)若第二次到达最高点a时,小球对轨道恰好无压力,求磁感应强度B ;
(3)求小球第三次到达最高点a时对圆管的压力。
在如图所示的电路中,R1=9 Ω,R2=6 Ω,当开关S闭合时,R2上消耗的电功率为6W,当开关S断开时,R1上消耗的电功率为2.25W,试求:
(1)开关S闭合时,通过电源的电流和电源两端的电压;
(2)电源的电动势E和内电阻r。
如图所示,在水平方向的匀强电场中,有一带电体自O点竖直向上射出,它的初动能为4J.当它上升到最高点M时,它的动能为5J,则物体折回通过与O点在同一水平线上的O’点时,其动能为多少?
消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水炮组成.如图所示,消防水炮离地高度为
,建筑物上的火点离地高度为
,水炮与火点的水平距离为
,水泵的功率为
,整个供水系统的效率
.假设水从水炮水平射出,不计空气阻力,取
.
(1)若
,
,水炮出水速度
,求水炮与起火建筑物之间的水平距离
;
(2)在(1)问中,若水炮每秒出水量
,求水泵的功率
;
(3)当完成高层灭火后,还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火,将水炮竖直下移至
,假设供水系统的效率
不变,水炮出水口的横截面积不变,水泵功率应调整为
,则
应为多大?
如图所示,光滑绝缘半球槽的半径为
,处在水平向右的匀强电场中,一质量为
的带电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下,滑到最低位置B时,球对轨道的压力为
.求:
(1)小球受到电场力的大小和方向;(2)带电小球在滑动过程中的最大速度。