如图所示,有三根长度均为L=0.3m的不可伸长的绝缘细线,其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点,另一端分别拴有质量均为m=0.12kg的带电小球A和B,其中A球带正电,电荷量为q=3×10-6C。A、B之间用第三根线连接起来。在水平向左的匀强电场E作用下,A、B保持静止,悬线仍处于竖直方向,且A、B间细线恰好伸直。(静电力恒量k=9×109N·m2/ C2,取g="l0" m/s2)
(1)此匀强电场的电场强度E为多大;
(2)现将PA之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置。求此时细线QB所受的拉力T的大小,并求出A、B间细线与竖直方向的夹角;
(3)求A球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计B球所带电荷对匀强电场的影响)。
如图所示,在竖直平面内有一平面直角坐标系xoy,第一、四象限内存在大小相等方向相反且平行于y轴的匀强电场。在第四象限内某点固定一个点电荷Q(假设该点电荷对第一象限内的电场无影响)。现有一质量为m=9×10-4kg,带电量为 q=3×10-12C的带电微粒从y轴上A 点(y=0.9cm)以初速度v0=0.8m/s垂直y轴射入第一象限经x轴上的B点进入第四象限做匀速圆周运动且轨迹与y轴相切(图中A、B及点电荷Q的位置均未标出)。不考虑以后的运动。(重力加速度g=10m/s2,静电力常量k=9.0×109Nm/C2、,、sin37°=0.6,cos37°=0.8)
试求:(1)点电荷通过B的速度(要求画出带点微粒运动轨迹)
(2)点电荷Q的电荷量
如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机线圈的电阻R0=0.5Ω,电键S1始终闭合。当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336W,求
(1)电源的内电阻;
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。
如图所示,质量为的汽车以恒定功率
从
点由静止出发,先沿着长度为
,倾角为
的斜面运动到
(其受到的阻力为车重
倍),随后沿着长度为
的水平面运动到
(其受到的阻力为车重
倍)。若
和
足够长,汽车在
、
段最后均可达到匀速行驶。求:
(1)汽车在段和
段达到匀速行驶时,其速度
和
分别为多大?耗时分别为多少?
(2)为了省油,汽车发动机在段至少还需工作多久才能到达
点。
(3)若汽车可先沿着长度为的水平面运动(其受到的阻力为车重
倍),随后沿着长度为
,倾角为
的斜面运动到
点(其受到的阻力为车重
倍)。为简单计,设
,请问与原路径相比,哪个更省时,为什么?
如图所示,一光滑的曲面与长L=2m的水平传送带左端平滑连接,一滑块从曲面上某位置由静止开始下滑,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,传送带离地面高度h0=0.8m。重力加速度g=10m/s2。
(1)若传送带固定不动,滑块从曲面上离传送带高度h1=1.8m的A处开始下滑,求滑块落地点与传送带右端的水平距离;
(2)若传送带以速率v0=5m/s顺时针匀速转动,求滑块在传送带上运动的时间。
已知万有引力常量为G,地球半径为R,同步卫星距地面的高度为h,地球的自转周期为T。某同学根据以上条件,提出一种计算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法:地球赤道表面的物体随地球作匀速圆周运动,由牛顿运动定律有。又根据地球上的物体的重力与万有引力的关系,可以求得地球赤道表面的物体随地球自转的线速度的大小v。
(1)请判断上面的方法是否正确。如果正确,求出v的结果;如不正确,给出正确的解法和结果。
(2)由题目给出的条件再估算地球的质量。