如图所示为某一毛细现象示意图,接触角为θ(在液体与固体的接触处,分别作液面及固体表面的切线,两者通过液体内部所成的夹角称为接触角),液体的表面张力系数为σ,密度为ρ,毛细管的半径为r,试求毛细管中液柱的高度h.
如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为
,间距为
。导轨上端接有一平行板电容器,电容为
。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为
,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为
的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为
,重力加速度大小为
。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求:
(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;
(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。
水平桌面上有两个玩具车 和 ,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记 。在初始时橡皮筋处于拉直状态, 、 和 分别位于直角坐标系中的 、 和 点。已知 从静止开始沿 轴正向做加速度大小为a的匀加速运动: 平行于 轴朝 轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记 在某时刻通过点 。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求 运动速度的大小。
一圆筒的横截面如图所示,其圆心为
。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为
。圆筒下面有相距为
的平行金属板
,其中
板带正电荷,
板带等量负电荷。质量为
、电荷量为
的带正电粒子自
板边缘的
处由静止释放,经
板的小孔
以速度
沿半径
方向射入磁场中。粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从
孔射出,设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失,且电荷量保持不变,在不计重力的情况下,求:
(1)
间电场强度
的大小;
(2)圆筒的半径
;
(3)保持
间电场强度E不变,仅将
板向上平移
,粒子仍从
板边缘的
处由静止释放,粒子自进入圆筒至从
孔射出期间,与圆筒的碰撞次数
。
质量为
的小物块静止于水平地面上的
点,现用
的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在
点,
、
两点相距
,物块与地面间的动摩擦因数
,
取
,求:
(1)物块在力
作用过程发生位移
的大小;
(2)撤去力
后物块继续滑动的时间
。
如下图所示,竖直平面(纸面)内有直角坐标系
,
轴沿水平方向。在
≤O的区域内存在方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为
的匀强磁场。在第二象限紧贴
轴固定放置长为
、表面粗糙的不带电绝缘平板,平板平行于
轴且与
轴相距
。在第一象限内的某区域存在方向相互垂直的匀强磁场(磁感应强度大小为
、方向垂直于纸面向外)和匀强电场(图中未画出)。一质量为
、不带电的小球
从平板下侧
点沿
轴正向抛出;另一质量也为
、带电量为
的小球
从
点紧贴平板沿
轴正向运动,变为匀速运动后从
轴上的
点进入电磁场区域做匀速圆周运动,经
圆周离开电磁场区域,沿
轴负方向运动,然后从
轴上的
点进入第四象限。小球
相遇在第四象限的某一点,且竖直方向速度相同。设运动过程中小球
电量不变,小球
和
始终在纸面内运动且均看作质点,重力加速度为
。求:
(1)匀强电场的场强大小,并判断P球所带电荷的正负;
(2)小球
的抛出速度
的取值范围;
(3)
是
的多少倍?