在如图所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ=37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行.劲度系数k=5 N/m的轻弹簧一端固定在O点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM垂直于斜面.水平面处于场强E=5×104 N/C、方向水平向右的匀强电场中.已知A、B的质量分别为mA=0.1 kg和mB=0.2 kg,B所带电荷量q=+4×10-6 C.设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,B电荷量不变.取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
(1)求B所受静摩擦力的大小;
(2)现对A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=0.6 m/s2开始做匀加速直线运动.A从M到N的过程中,B的电势能增加了ΔEp=0.06 J.已知DN沿竖直方向,B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.求A到达N点时拉力F的瞬时功率.
如图所示,光滑绝缘的四分之三圆形轨道BCDG位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g,求:
(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,求滑块到达圆心O等高的C点的速度大小
(2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时对轨道的作用力大小
(3)若滑块从水平轨道上距B点为的某点由静止释放,使滑块沿圆轨道滑行过程中不脱离圆轨道,求
的范围
如图所示,一个质量为m,电荷量+q的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经电压加收,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,金属板长L、两板间距d,微粒射出偏转电场时的偏转角
=30°,又接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区,求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度是多大?
(2)两金属板间的电压是多大?
(3)若该匀强磁场的磁感应强度为B,微粒在磁场中运动后能从磁场左边界射出,则微粒在磁场中的运动时间为多少?
(4)若该匀强磁场的宽度为D,为使微粒不会从磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
如图,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在一水平面上,两导轨间距L =0.2m,电阻R =0.4Ω,电容C=2 μF,导轨上停放一质量m =0.1kg、电阻r =0.1Ω的金属杆CD,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于方向竖直向上B ="0.5T" 的匀强磁场中。现用一垂直金属杆CD的外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始向右运动。求:
(1)若开关S闭合,力F恒为0.5N, 求CD运动的最大速度;
(2)若开关S闭合,使CD以⑴问中的最大速度匀速运动,现使其突然停止并保持静止不动当CD停止下来后,求通过导体棒CD的总电量;若开关S断开,在力F作用下,CD由静止开始作加速度a =5m/s2的匀加速直线运动,请写出电压表的读数U随时间t变化的表达式。
某交流发电机输出功率为5×105 W,输出电压为1.0×103 V,假如输电线的总电阻R=10Ω,在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户需要电压380V。求所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?(使用的变压器是理想变压器)
如图所示,一U形金属框的可动边AC长0.1m,匀强磁场的磁感强度为0.5T,AC以8m/s的速度水平向右移动,电阻R为5Ω,(其它电阻均不计)。
(1)计算感应电动势的大小;
(2)求出电阻R中的电流有多大。