将质量为m的重球与较长的细丝线组成单摆,小振幅振动(摆角小于5°)时周期为T。使小球带电量为q的正电后,置于水平向右的匀强电场中,当把它拉至悬点O右方等高处,使线展开并自由释放,它摆至左方当丝线与竖直方向夹角θ=30°时速度恰为零,如所示。求:
(1)匀强电场的电场强度。
(2)使小球进行小角度摆动时的平衡位置及周期。
质量m=10kg的物体,在倾角θ=37º,长L=8.0m的斜面顶端由静止开始滑下,物体与斜面间摩擦系数为μ=0.625。(sin37º="0.6" cos37º="0.8" )求:
(1)物体滑到斜面底端的过程中重力所做的功。
(2)物体滑到斜面底端的过程中摩擦力做的功。
(3)物体到达底端时的重力的即时功率。
如图所示,在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG,OH∥CD∥FG,∠DEF=600,。一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下,以恒定速度v0沿OH方向从斜面底端开始运动,滑上导轨并到达斜面顶端, AB⊥OH。金属导轨的CD、FG段电阻不计,DEF段与AB棒材料与横截面积均相同,单位长度的电阻均为r,O是AB棒的中点,整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。求:
(1) 导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小;
(2) 导体棒运动到DF位置时AB两端的电压;
(3) 将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功。
发电机转子是100匝边长为20cm的正方形线圈,将它置于B=0.05T的匀强磁场中,绕着垂直于磁场方向的轴以的角速度转动,转动开始时线圈平面与磁场方向垂直,已知线圈的电阻为2
,外电路的电阻为8
,试求:
(1)交变电压的最大值,并写出交变电压瞬时值的表达式;
(2)外电路上所消耗的功率;(计算中取π2=10)
(3)从计时开始,线圈转过的过程中,通过电路的电量;
如图所示,在水平地面上有一段光滑圆弧形槽,弧的半径是R,所对圆心角小于10o,现在圆弧的右侧边缘M处放一个小球A,使其由静止下滑,则:
(1)球由A至O的过程中所需时间t为多少?在此过程中能量如何转化?(定性说明)
(2)若在圆弧的最低点O的正上方h处由静止释放小球B,让其自由下落,同时A球从圆弧右侧由静止释放,欲使A、B两球在圆弧最低点O处相遇,则B球下落的高度h是多少?
如图所示,为车站使用的水平传送带模型,传送带的水平部分长度L=8m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m,传送带的上部距地面的高度为h =0.45m,现传送一旅行包,已知旅行包与皮带间的动摩擦因数μ=0.6,皮带轮与皮带之间始终不打滑,g取10m/s2。讨论下列问题:
(1)若传送带静止,旅行包(可视为质点)以v0=10m/s的初速度水平地滑上传送带。旅行包滑到B点时,若人没有及时取下旅行包,旅行包将从B端滑落,则包的落地点距B端的水平距离为多少?
(2)若旅行包在A端无初速释放,皮带轮以ω1=40rad/s的角速度顺时针匀速转动,则旅行包落地点距B端的水平距离又为多少?
(3)若旅行包无初速地释放,设皮带轮ω≥10rad/s角速度顺时针匀速转动时,画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度ω变化的图象。(取,只需画出图像,不要求写出计算过程)