如图所示,有一倾角α=37°的粗糙斜面,斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH,其宽度GI=HJ=L=0.5m。有一质量m=0.5Kg的“日”字形匀质导线框abcdef,从斜面上静止释放,释放时ef平行于GH且距GH为4L,导线框各段长ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5m,线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,,ab、cd、ef三段的阻值相等、均为R=0.5Ω,其余电阻不计。已知ef边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动,不计导线粗细,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)ef边刚进入磁场时的速度v
(2)匀强磁场的磁感应强度B
(3)线框从开始运动到ab边穿出磁场过程中ab边发的焦耳热为多少?
如图所示,两平行金属板A、B长i=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V,即UAB=300 V.一带正电的粒子电量q=10-10C,质量m=10-20kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为L=12 cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上.不计粒子重力。(静电力常数k=9×109 N·m2/C2)求:
(1)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远;
(2)粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角θ;
(3)点电荷的电量.
如图所示,空间存在着强度E=方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为
的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m、电荷量q的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.求:
(1)小球运动最高点时的速度;
(2)细线能承受的最大拉力;
如图所示,在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E =6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量-5.0×10-8 C、质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=4.0 m/s,求物块最终停止时的位置.(g取10 m/s2)
如图所示,质量为m的滑块,放在光滑的水平平台上,平台右端B与水平传送带相接,传送带的运行速度为v0,长为L.今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧,到达某处时突然释放.当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同.滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.
(1)试分析滑块在传送带上的运动情况.
(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度,求释放滑块时,弹簧具有的弹性势能.
(3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度,求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量.
如图,光滑半圆弧轨道BC与光滑斜面AB在B点平滑连接,圆弧半径为R=0.4m,一半径很小,质量为m=0.2kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放,恰好能通过圆弧轨道最高点C,(小球在轨道连接处无机械能损失,不计空气阻力,g=10 m/s2)求:
(1)小球最初释放的高度h;
(2)若要使小球离开C点恰好垂直撞击到斜面上,斜面的倾角θ的正切值为多大?