静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有益于健康等优点,其装置可简化如图。、
为水平放置的间距
的两块足够大的平行金属板,两板间有方向由
指向
的匀强电场,场强为
。在
板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪
,油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为
的油漆微粒,已知油漆微粒的质量均为
、电荷量均为
,不计油漆微粒间的相互作用、油漆微粒带电对板间电场和磁场的影响及空气阻力,重力加速度
。求:
(1)油漆微粒落在板上所形成的图形面积;
(2)若让、
两板间的电场反向,并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度
,调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出,其它条件不变。
板被油漆微粒打中的区域的长度;
(3) 在满足(2)的情况下,打中板的油漆微粒中,在磁场中运动的最短时间。
如图所示是一列简谐波在t=0时的波形和传播距离。波沿x轴的正向传播,已知从t=0到t="2.2" s时间内,质点P三次出现在波峰位置。且在t="2.2" s时P质点刚好在波峰位置。求:①该简谐波的周期。②从t=0开始经过多长时间另一质点Q第一次到达波峰。
如图所示,一根长为L的绝缘轻绳的一端固定在O点,另一端连接着一个带正电的小球,小球可视为质点,其质量为m,电荷量为q。在O点正上方和正下方距O点L处,各固定一个绝缘弹性挡板A和B,两个挡板尺寸很小,均竖直放置。此装置处在一个竖直匀强电场中,电场强度的大小为,方向最初竖直向上。现将小球拉到O点右侧同一高度且距O点L处,给它一个竖直向上的初速度
。此后小球在A、B之间的右侧区域竖直面内做圆周运动,并不时与A、B挡板碰撞,在小球与A、B挡板碰撞时,通过两挡板上安装的传感器和控制电路,控制电场方向在碰后瞬间反向,不计碰撞中的能量损失,重力加速度为g,求:
(1)小球与A挡板第一次碰前瞬间,绳中拉力F1为多少?
(2)小球与B挡板第一次碰前瞬间,绳中的拉力F2为多少?
(3)若轻绳可以承受的最大拉力为50mg,则在绳断之前,小球与B挡板碰撞了多少次?
如图所示电路中,电流表和电压表均为理想电表,,开始时,电流表读数为0.75A,电压表读数为2V。后来由于某一电阻断路,使电流表读数变为0.8A,电压表读数变为3.2V。
(1)判断是哪一只电阻断路(不用说明理由);
(2)求电源电动势和内电阻。
如图所示,一对杂技演员(都视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,然后自已刚好能乘秋千回到A点,而男演员则落到地面上的C点。已知男演员质量为m,秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C点与O点的竖直距离为5R,C点与O点的水平距离为8R,重力加速度为g,空气阻力不计。求:
(1)男、女演员到达秋千最低点B时的速度大小;
(2)男、女演员刚分离时各自的速度大小
(3)女演员在极短时间内将男演员推出的过程中对男演员所做的功。
分如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阳均不计。导轨平面与水平面间的夹角=37°,NQ间连接有一个R=4
的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。取g=10m/s2。求:
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)cd离NQ的距离s;
(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量;
(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化?