遥控赛车是小朋友喜欢的玩具。已知型号赛车质量
,额定功率
.通电后电动机工作极短时间赛车即可达到最大速度,断电后自由滑行。一兴趣小组举行遥控车比赛,赛道如图中实线所示,与水平面成15°倾斜直轨道和水平轨道同圆轨道分别相切于
点。可视为质点的赛车从起点
出发,沿倾斜直线轨道运动由
点进入半径为
的竖直圆轨道,比赛规则要求赛车进入圆轨道前必须断电。赛车在倾斜直轨道受到的阻力恒为车重的0.1倍,在竖直圆轨道上赛车所受的摩擦阻力不计(
,
)。试求:
(1)赛车通过竖直圆轨道后在水平轨道上滑行的最小距离;
(2)赛车恰能通过赛道的情况下,在赛车道上运动过程中对赛道的最大压力;
(3)恰能过赛道的情况下,此型号赛车在倾斜直轨道运行时电动机的效率。
如图所示,空间有一垂直于纸面的磁感应强度为0.5 T的匀强磁场,一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg、电荷量q=+0.2 C的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.t=0时对木板施加方向水平向左,大小为0.6 N的恒力F,g取10 m/s2,则( )
A.木板和滑块一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动 |
B.滑块开始做加速度减小的变加速运动,最后做速度为10 m/s的匀速运动 |
C.木板先做加速度为2 m/s2的匀加速运动,再做加速度增大的运动,最后做加速度为3 m/s2的匀加速运动 |
D.t=3 s后滑块和木板有相对运动 |
如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,由静止经电压U加速后沿电场中心线RO垂直电场线飞入偏转电场,进入电场时速度υ0=3×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为14cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为2cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2)
(1)求加速电压U的大小。(2)求粒子穿过界面PS时离D点多远?
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.(结果保留2位有效数字,=3.16)
如图水平固定放置的平行金属板M、N,两板间距为D.在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O系有一长r=d/4的绝缘细线,线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球,电荷量为q。现对两板充电,使得两板间形成一竖直向上的匀强电场,匀强电场大小E=2mg/q。求:
(1)小球静止时细线拉力大小?
(2)现给小球以速度,要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,小球在整个圆周运动中最小速度多大?
(3)小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动.当小球运动到竖直直径AB的B端时,细线突然断开,设此时其水平速度大小为,小球恰好从平行金属板的边界飞出,求平行金属板的长度L?
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度υ0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10m/s2)
(1)如图(甲)所示,是一提升重物用的直流电动机工作的电路图,电动机的内阻为1Ω,R=10Ω。直流电压U=150V,电压表示数为110V,电动机的输出功率为多大?
(2).如图(乙)所示的电路中,U=12V,滑动变阻器AB的总电阻为R=42Ω,现要使标有“6V 1.8W”的灯泡L正常发光,此时整个滑动变阻器上消耗的电功率多大?