(8分)如图所示,一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105 N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10一6 C,质量m=1.0×10一2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=l0 m/s2)
(1)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?
(2)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.6l m的P点时(图中未画出P点),速度为v=1.0 m/s,若取N点的电势为零,求P点的电势
福建省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380V,此时输入电动机的电功率为19kW,电动机的内阻为0.4Ω.已知水的密度为1×103kg/m3,重力加速度取10m/s2.求:
(1)电动机内阻消耗的热功率;
(2)将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度).
如图所示的装置,左半部为速度选择器,右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝
射入速度选择器,能够沿直线通过速度选择器并从狭缝
射出的离子,又沿着与电场垂直的方向,立即进入场强大小为
的偏转电场,最后打在照相底片
上。已知同位素离子的电荷量为
(
>0),速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为
的匀强电场和磁感应强度大小为
的匀强磁场,照相底片D与狭缝
、
连线平行且距离为L,忽略重力的影响。
(1)求从狭缝
射出的离子速度
的大小;
(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度
方向飞行的距离为
,求出
与离子质量
之间的关系式(用
、
、
、
、
、L表示)。
质量为
、长为
的长木板静止在光滑水平面上;质量也为
的小滑块(可看做质点),放在长木板的左端,如图所示;给小滑块一水平向右的拉力
;当
取不同值时求解下列问题。(重力加速度为
)
(1)使滑块在木板上发生相对滑动,
至少为多大;
(2)当
时,经多长时间,力
可使滑块滑至木板的最右端;
(3)当
时,
至少作用多长时间后再撤去,最终滑块可以滑到木板的最右端。
如图所示,匀速转动的水平转台上,沿半径方向放置两个用细线相连的小物块A、B(可视为质点),质量分别为
kg、
kg;细线长
m,A、B与转台间的动摩擦因数
。开始转动时A放在转轴处,细线刚好拉直但无张力, 重力加速度
m/s2。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)使细线刚好拉直但无张力,转台转动的最大角速度
为多少;
(2)使A、B能随转台一起匀速圆周运动,转台转动的最大角速度
为多少
如图所示,水平传送带以
的速度匀速运转,在其左端无初速度释放一质量为
的小滑块,滑块可视为质点,滑块与传送带间的动摩擦因数
,传送带长
,重力加速度
m/s2。求:
(1)滑块从传送带左端到右端的时间?
(2)滑块相对传送带滑行的位移?