城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥,如图所示,桥面为圆弧形的立交桥AB,横跨在水平路面上,长为L=200m,桥高h=20m。可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处是平滑的。一辆小汽车的质量m=1040kg,以25m/s的速度冲上圆弧形的立交桥,假设小汽车冲上立交桥后就立即关闭发动机,不计车受到的摩擦阻力。试计算:(g取10m/s2)
(1)小汽车冲上桥顶时的速度是多大?
(2)小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20 cm.某时刻振子处于B点。经过0.5 s,振子首次到达C点。求:
(1)振动的周期和频率;
(2)振子在5 s内通过的路程及位移大小。
如图所示,一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=600。求电子的质量和穿越磁场的时间。
如图所示,水平放置的由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框PQNM,其宽边PM = 0.5m,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T。已知电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动。
(1)ab杠上产生的感应电动势多大?
(2)作用于ab的外力大小为多少?
(3)R1上消耗的电热功率为多大?(不计摩擦)
某发电机输出功率是100kw,输出电压的瞬时值表达式为,从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω,要使输电线上的功率损失为5%,需用变压器进行升压。求:
(1)发电机输出电压U1
(2)远距离的输电线路上的电流强度I线
(3)升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2
如图所示,在真空中的竖直平面内,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B,A球的电荷量为+4q,B球的电荷量为—3q,组成一带电系统。虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时PQ恰为杆的中垂线。在MN与PQ间加竖直向上的匀强电场,恰能使带电系统静止不动。现使电场强度突然加倍(已知当地重力加速度为g),求:
(1)B球刚进入电场时的速度v1的大小;
(2)B球的最大位移及从开始静止到最大位移处B球电势能的变化量;
(3)带电系统运动的周期T。