如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104N/C.在细杆上套有一个带电量为q=-1.73×10-5C、质量为m=3×10-2kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知AB间距离s1=0.4 m,g=10 m/s2.求:
(1)小球在B点的速度vB .
(2)小球进入电场后滑行的最大距离s2 .
(3)小球从A点滑至C点的时间是多少?
电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场的极板由相距为d的两块水平平行放置的导体板组成,如图甲所示。大量电子由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间OO'射入偏转电场。当两板不带电时,这些电子通过两板之间的时间为2t0;当在两板间加最大值为U0、周期为2t0的电压(如图乙所示)时,所有电子均能从两板间通过,然后进入竖直宽度足够大的匀强磁场中,最后打在竖直放置的荧光屏上。已知磁场的磁感应强度为B,电子的质量为m、电荷量为e,其重力不计。
(1)求电子离开偏转电场时的位置到OO'的最小距离和最大距离;
(2)要使所有电子都能垂直打在荧光屏上,
(i)求匀强磁场的水平宽度L;
(ii)求垂直打在荧光屏上的电子束的宽度
。
(12分)如图所示,倾角为45°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相接,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直平面内,A、C两点等高。质量m=1kg的滑块(可视为质点)从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2。
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)若使滑块能到达C点,求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑;
(3)若滑块离开C处后恰能垂直打在斜面上,求滑块经过C点时对轨道的压力。
我国第一艘航空母舰“辽宁号”已经投入使用。为使战斗机更容易起飞,“辽宁号”使用了跃飞技术,其甲板可简化为如图所示的模型:AB部分水平,BC部分倾斜,倾角为
。战机从A点开始滑跑,C点离舰,此过程中发动机的推力和飞机所受甲板和空气阻力的合力大小恒为F,ABC甲板总长度为L,战斗机质量为m,离舰时的速度为vm,不计飞机在B处的机械能损失。求AB部分的长度。
如图1所示,质量M=1.0kg的木板B静止放在水平地面上,质量m= 0.5kg的电动玩具小车A位于木板的左端.小车从静止启动后匀加速地向木板右端驶去,小车对木板的作用力使木板也同时开始运动,取小车A的运动方向为正方向,小车A和木板B的v-t图象如图2所示.经过t=0.6s时小车与挡板相碰,碰后两者立刻粘合在一起运动,且碰后小车电动机的电源被切断.g=10m/s2,求:
(1)开始时小车A与木板右端挡板的距离L.
(2)木板与地面间的动摩擦因数μ.
(3)从小车启动到最终木板停下全过程,木板的总位移sB.
如图所示,两根平行金属导轨与水平面间的夹角α=30°,导轨间距为l = 0.50m,金属杆ab、cd的质量均为m=1.0kg,电阻均为r = 0.10Ω,垂直于导轨水平放置.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度B = 2.0T.用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆沿轨道以某一速度匀速上升时,cd杆恰好保持静止.不计导轨的电阻和摩擦,重力加速度g =10m/s2.求:
(1)回路中感应电流I的大小.
(2)拉力做功的功率.