(12分) 如图所示,竖直平面内的一半径R=0.50 m的光滑圆弧槽BCD,B点与圆心O等高,一水平面与圆弧槽相接于D点,质量m=0.10 kg的小球从B点正上方H=0.95 m高处的A点自由下落,由B点进入圆弧轨道,从D点飞出后落在水平面上的Q点,DQ间的距离x=2.4 m,球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=0.80 m,g取g=10 m/s2,不计空气阻力,求:
(1)小球经过C点时轨道对它的支持力大小FN;
(2)小球经过最高点P的速度大小vP;
(3)D点与圆心O的高度差hOD.
平衡位置位于原点
的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平
轴传播,
、
为
轴上的两个点(均位于
轴正向),
、
的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自
时由平衡位置开始向上振动,周期
s,振幅
cm。当波传到
点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5s,平衡位置在
处的质点第一处处于波峰位置。求:
①
、
间的距离;
②从
开始到平衡位置
处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过的路程。
如图所示,电路中电源电动势为
,内阻不计,水平放置的平行金属板
、
间的距离为
,金属板长为
。在两金属板左端正中间位置
,有一个小液滴以某一初速度水平向右射入两板间,已知小液滴的质量为
,带负电,电荷量为
。要使液滴从
板右侧边缘射出电场,重力加速度用
表示。求:
(1)两金属板间的电压
;
(2)液滴在电场中运动的加速度;
(3)液滴进入电场时的初速度
。
如图,真空中
平面直角坐标系上的
三点构成等边三角形,边长
m。若将电荷量均为
的两点电荷分别固定在
、
两点,已知静电力常数
,求:
(1)两个点电荷间的库仑力大小;
(2)
点的电场强度的大小和方向。
如图所示,直角三角形OAC(α=30°)区域内有B=0.5 T的匀强磁场,方向如图所示.两平行极板M,N接在电压为U的直流电源上,左板为高电势.一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速,从N板的小孔射出电场后,垂直OA的方向从P点进入磁场中.带电粒子的比荷为
=105C/kg,OP间距离为L=0.3 m.全过程不计粒子所受的重力,则:
(1)若加速电压U=120 V,通过计算说明粒子从三角形OAC的哪一边离开磁场?
(2)求粒子分别从OA.OC边离开磁场时粒子在磁场中运动的时间.
如图所示,质量为m=0.2kg的小物体放在光滑的
圆弧上端,圆弧半径R=55cm,下端接一长为1m的水平轨道AB,最后通过极小圆弧与倾角
=37°的斜面相接,已知物体与水平面和斜面轨道的动摩擦因数均为0.1,将物体无初速度释放,求:
(1)物体第一次滑到圆弧底端A时对圆弧的压力为多少?
(2)物体第一次滑到水平轨道与右侧斜面轨道交接处B时的速度大小
(3)物体第一次滑上右侧斜轨道的最大高度(取g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6)