如图所示,竖直平面内有光滑且不计电阻的两道金属导轨,宽都为L,上方安装有一个阻值R的定值电阻。两根质量都为m,电阻都为r,完全相同的金属杆靠在导轨上,金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好,虚线下方的区域内存在匀强磁场,磁感应强度B。
(1)将金属杆1固定在磁场边界下侧,金属杆2从磁场边界上方静止释放,进入磁场后恰作匀速运动,求金属杆2释放处离开磁场边界的距离h0;
(2)将金属杆1固定在磁场边界下侧,金属杆2从磁场边界上方h(h<h0)高处静止释放,经过一段时间后再次匀速,此过程流过电阻R的电量为q,则此过程整个回路中产生了多少热量?
(3)金属杆2从离开磁场边界h(h<h0)高处静止释放,在进入磁场的同时静止释放金属杆1,两金属杆运动了一段时间后都开始了匀速运动,试求出杆2匀速时的速度大小,并定性画出两杆在磁场中运动的v-t图象。(两个电动势分别为E1、E2不同的电源串联时,电路中总的电动势E=E1+E2)
如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,
求:(1)金属板AB的长度L;
(2)电子穿出电场时的动能.
将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A、B两点间距为2cm,两点连线与电场方向成60°角,如图所示,问:
(1)在电荷由A移到B的过程中,电场力做了多少功?
(2)A、B两点间的电势差为多少?
(3)该匀强电场的电场强度为多大?
在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9 C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放一点电荷q=C,如图所示。
求:(1)M点的电场强度大小;
(2)若M、 N两点的电势差为15V,则电荷q从M点移到N点,电势能变化了多少?
如图,两个长均为L的轻质杆,通过A、B、C上垂直纸面的转动轴与A、B、C三个物块相连,整体处于竖直面内。A、C为两个完全相同的小物块,B物块的质量与A小物块的质量之比为2∶1,三个物块的大小都可忽略不计。A、C两物块分别带有+q、-q的电荷量,并置于绝缘水平面上,在水平面上方有水平向右的匀强电场,场强为E,物块间的库仑力不计。当AB、BC与水平面间的夹角均为53°时,整体恰好处于静止状态,一切摩擦均不计,并且在运动过程中无内能产生,重力加速度为g。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)求B物块的质量;
(2)在B物块略向下移动一些,并由静止释放后,它能否到达水平面?如果能,请求出B物块到达地面前瞬时速度的大小;如果不能,请求出B物块所能到达的最低位置。
(10分)在如图的装置中,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为θ=30°.用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°.现同时释放甲、乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动.已知乙物体的质量为m=1 kg,若取重力加速度g=10 m/s2.试求:
(1)乙物体运动经过最高点和最低点时悬绳的拉力大小;
(2)甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力.