如图所示,将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点,直径AB与竖直方向的夹角为60°。在导轨上套一质量为m的小圆环,原长为2R、劲度系数的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点。已知弹性轻绳满足胡克定律,形变量相同时弹性势能也相等,且弹性绳始终在弹性限度内,重力加速度为g,不计一切摩擦。将圆环由A点正下方的C点静止释放,当圆环运动到导轨的最低点D点时,求
(1)圆环的速率v;
(2)导轨对圆环的作用力F的大小?
如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在光滑斜面上,小球与斜面均处于静止状态,设小球质量,斜面倾角
,细绳与竖直方向夹角
,光滑斜面体的质量
,置于粗糙水平面上(
)求:
(1)细绳对小球拉力的大小;
(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向
从离地的空中由静止开始自由落下一个小球,忽略空气阻力,取
,求:
(1)经过多少时间落到地面;
(2)小球落地过程中完成最后的时间;
如图所示,从电子枪射出的电子束(初速度不计)经电压加速后,从一对金属板Y和
正中间平行金属板射入,电子束穿过两板空隙后最终垂直打在荧光屏上的O点。若现在用一输出电压为
的稳压电源与金属板
连接,在
间产生匀强电场,使得电子束发生偏转。若取电子质量为
,
两板间距
,板长
,板的末端到荧光屏的距离
,整个装置处于真空中,不考虑重力的影响,试回答以下问题:
(1)电子束射入金属板时速度为多大?
(2)加上电压后电子束打到荧光屏上的位置到O点的距离为多少?
(3)如果两金属板间的距离
可以随意调节(保证电子束仍从两板正中间射入),其它条件都不变,试求电子束打到荧光屏上的位置到O点距离的取值范围。
在电场强度为E的匀强电场中,有一个质量为,带电量为
的微粒(重力不计)。它在A点的瞬时速度为
,方向与电场线垂直,在B点的速度为
,如图所示。求:
(1)A.B两点的电势差;
(2)由A到B的时间?
(3)AC与BC距离之比是多少?
在电场中,有一个带电量的试探电荷,它在该电场中的A点受到的电场力大小为
,方向水平向左。若将它从A点移到B点,电荷克服电场力做
的功,从B点移到C点,电场力对电荷做
的功,求:
(1)A点的场强的大小和方向;
(2)如果A点电势为零,求B点电势;
(3)A.C两点的电势差并说明A.C两点哪点的电势较高?