竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用绝缘丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ=30o角时小球恰好平衡,且此时与右板的距离为b,如图所示.已知重力加速度为g,求:
(1)小球带电荷量是多少?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
如图所示,在倾角为的斜面底端的正上方
处,平抛一小球,该小球垂
直打在斜面上的一点,求小球抛出时的初速度大小。
如图所示,在半径为的水平圆板中心轴正上方高为
处,水平抛出一小球,圆板作匀速转动。当圆板半径
与初速度方向一致时开始抛出小球,要
使球与圆
板只碰一次,且落点为
,则
(1)小球的初速度应为多大;
(2)圆板转动的角速度为多大?
如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,质量m=0.2kg,电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上,匀强磁场的磁感线垂直于导轨平面,导轨左端接阻值R=2Ω的电阻,理想电压表并接在R两端,导轨电阻不计.t=0时刻ab受水平拉力F的作用后由静止开始向右作匀加速运动,ab与导轨间的动摩擦因数=0.2.第4s末,ab杆的速度为v=1m/s,电压表示数U=0.4V.取重力加速度g=10m/s2.
(1)在第4s末,ab杆产生的感应电动势和受到的安培力各为多大?
(2)若第4s末以后,ab杆作匀速运动,则在匀速运动阶段的拉力为多大?整个过程拉力的最大值为多大?
(3)若第4s末以后,拉力的功率保持不变,ab杆能达到的最大速度为多大?
(4)在虚线框内的坐标上画出上述(2)、(3)两问中两种情形下拉力F随时间t变化的大致图线(要求画出0—6s的图线,并标出纵坐标数值).
如图所示,电源电动势E=50V,内阻r=1Ω, R1=3Ω,R2=6Ω.间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置,闭合开关S,板间电场视为匀强电场.板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB,有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C(可视为点电荷,不影响电场的分布).现调节滑动变阻器R,使小球恰能静止在A处;然后再闭合K,待电场重新稳定后释放小球p.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压;
(2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)小球p到达杆的中点O时的速度.
如图所示,质量为m的木块压缩轻质弹簧静止在O点,水平面ON段光滑,长为L的NN/段粗糙,木块与NN/间的动摩擦因数为.现释放木块,若木块与弹簧相连接,则木块最远到达NN/段中点,然后在水平面上做往返运动,且第一次回到N时速度大小为v;若木块与弹簧不相连接,木块与弹簧在N点即分离,通过N/点时以水平速度飞出,木块落地点P到N/的水平距离为s.求:
(1)木块通过N/点时的速度;
(2)木块从O运动到N的过程中弹簧弹力做的功;
(3)木块落地时速度vp的大小和方向.