如图所示,距离为L的两块平行金属板A、B竖直固定在表面光滑的绝缘小车上,并与车内电动势为U的电池两极相连,金属板B下开有小孔,整个装置质量为M,静止放在光滑水平面上,一个质量为m带正电q的小球以初速度v0沿垂直于金属板的方向射入小孔,若小球始终未与A板相碰,且小球不影响金属板间的电场.
(1)当小球在A、 B板之间运动时,车和小球各做什么运动?加速度各是多少?
(2)假设小球经过小孔时系统电势能为零,则系统电势能的最大值是多少?从小球刚进入小孔,到系统电势能最大时,小车和小球相对于地面的位移各是多少?
如图所示,A为电解槽,N为电炉子,恒定电压U=12 V,电解槽内阻rA=2 Ω,当S1闭合、S2断开时,电流表的示数为6 A;当S2闭合、S1断开时,电流表的示数为4 A,求:
(1)电炉子的电阻及发热功率各多大?
(2)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少?
绝缘光滑水平面内有一圆形有界匀强电场,其俯视图如图所示,图中xOy所在平面与光滑水平面重合,场强方向与x轴正向平行,电场的半径为 m,圆心O与坐标系的原点重合,场强E="2" N/C,一带电荷量为
C,质量
kg的带负电的粒子,由坐标原点O处以速度
m/s沿y轴正方向射入电场,求:
(1)粒子在电场中运动的时间;
(2)粒子出射点的位置坐标;
(3)粒子射出时具有的动能
如图所示,电源电动势为3 V,内阻不计,导体棒质量60 g,长1 m,电阻1.5 Ω,匀强磁场竖直向上,B=0.4 T.当开关S闭合后,棒从固定的光滑绝缘环的底端上滑到某一位置静止,试求在此位置上棒对每只环的压力为多少?若已知绝缘环半径0.5 m,求此位置与环底高度差为多少?
如图所示,光滑竖直绝缘杆与一圆周交于B.C两点,圆心固定并有电量为+Q的点电荷,一质量为m,电量为+q的环从杆上A点由静止释放.已知AB=BC=h, q<<Q,环沿绝缘杆滑到B点时的速度,求A.C两点间的电势差及环达C点时的速度。
一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,求:
(1)当劈静止时绳子的拉力大小.
(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必满足什么条件?