真空中两个带电量都是+10-8库仑的相同小球,用30cm的线悬于同一点,如图所示,平衡时它们相距30cm。(取g = 10m/s2)试求:
⑴ 小球的质量
⑵ 线上的拉力。
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道,并通过半圆轨道的最高点C,才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点,水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg,通电后以额定功率P=2W工作,进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为Ff=0.4N,随后在运动中受到的阻力均可不计,L=10.00m,R=0.32m,(g取10m/s2)。求:
(1)要使赛车完成比赛,赛车在半圆轨道的B点对轨道的压力至少多大;
(2)要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间;
(3)若电动机工作时间为 t0=5s,当R为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最大,水平距离最大是多少。
水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能,是功在当代,利在千秋的大事,现在水力发电已经成为我国的重要能源之一。某河流水流量为40m3/s,现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000kW的发电机发电,采用高压输电,高压输电线的总电阻为5Ω,损耗总功率的5%。求:
(1)设发电机输出电压为500V,则所用理想升压变压器原副线圈匝数比应是多大;
(2)若所用发电机总效率为50%,则拦河坝要建多高。(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度g取10m/s2)
如图甲所示,物块A、B的质量分别是 ="4.0" kg和
="3.0" kg。用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t="4" s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图像如图乙所示。求:
①物块C的质量 ?
②B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能?
如图所示,一等腰直角三棱镜放在真空中,斜边BC长度为d,一束单色光以60° 的入射角从AB侧面的中点D入射,折射后从侧面AC射出,不考虑光在AC面的反射。已知三棱镜的折射率n=,单色光在真空中的光速为c,求此单色光通过三棱镜的时间?
如图所示,两块平行金属极板MN水平放置,板长L="l" m,间距d=m,两金属板间电压UMN=1×104V;在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场,三角形的上顶点A与上金属板M平齐,BC边与金属板平行,AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点;正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场,已知A、F、G处于同一直线上,B、C、H也处于同一直线上,AF两点距离为
m。现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子,粒子质量m=3×l0
kg,带电量q=+l×10
C,初速度v0=1×l0
m/s。求:
(1)带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向?
(2)若带电粒子进入三角形区域ABC后垂直打在AC边上,求该区域的磁感应强度 ?
(3)接第(2)问,若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面,求B2至少应为多大?