如图,固定在水平面上组合轨道,由光滑的斜面、光滑的竖直半圆(半径R=2.5m)与粗糙的水平轨道组成;水平轨道动摩擦因数μ=0.25,与半圆的最低点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为m=0.1kg的小球从斜面上A处静止开始滑下,并恰好能到达半圆轨道最高点D,且水平抛出,落在水平轨道的最左端B点处。不计空气阻力,小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失,g取10m/s2。求:
(1)小球出D点的速度v;
(2)水平轨道BC的长度x;
(3)小球开始下落的高度h。
AB两地间铺有通讯电缆,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成,通常称为双线电缆。电缆长为L,每一条电缆的电阻为R.某次事故中不小心损坏了电缆,电缆的损坏有两种可能情况:绝缘层轻微受损,导致两导线间漏电,简称漏电故障(相当于在该处的两导线间接有一个电阻);绝缘层严重破坏,导致两导线直接短路,称之为短路故障。设导线间只有一处绝缘层破损。为判断破损处是哪种情况,在AB两端均处开路的前提下做了以下工作:
(1)在A地两端间接一恒压电源U,在B地两端间接理想电压表,测出电压表示数为UB ,在B地两端间接同一电源,在A地两端间接理想电压表,测出电压表示数为UA .若UA = UB =0,是什么故障类型?若UA ≠0,UB ≠0,是什么故障类型?
(2)在A地两端间接欧姆表测出电阻为RA,在B地两端间接欧姆表测出电阻为RB。
若RA+RB ="2R" ,请判断故障类型,并求出故障处与A、B端的距离之比。
若RA+RB >2R ,请判断故障类型,并求出故障处与A、B端的距离之比。
如图所示,在方向水平向右的匀强电场中,一长度为R的不可伸长的绝缘细线一端连着一个质量为m的带正电小球,另一端固定在O点。先把球拉起至细线刚好伸直且与场强方向平行的位置A,然后无初速释放,让小球在竖直面内运动。已知小球运动至最低点的另一侧时,细线与竖直方向的最大夹角为θ=300。现把小球拉至A位置给一个竖直向下的初速度v0,要使小球能作完整的圆周运动,v0须满足的条件。
如图所示,AB为竖直墙壁,A点和P点在同一水平面上。空间存在着竖直方向的匀强电场。将一带电小球从P点以速度v向A抛出,结果打在墙上的C处。若撤去电场,将小球从P点以初速v/2向A抛出,也正好打在墙上的C点。求:
(1)第一次抛出后小球所受电场力和重力之比;
(2)小球先后两次到达C点时速度之比。
如图所示,电源的电动势E=24 V,内阻r=1 Ω,电阻R=2 Ω,M为直流电动机,其电阻r′=1 Ω,电动机正常工作时,其两端所接电压表读数为UV=21 V,求电动机所做机械功的功率是多少?
如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内,圆弧轨道的圆心为O,半径为R。静止的传送带PC之间的距离为L,在OP的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场,场强大小为。一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑,恰好运动到C端后返回。不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g。求:
(1)物体运动到P点的速度大小;
(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ;
(3)若传送带沿逆时针方向传动,传送带速度,则物体第一次返回到圆弧轨道P点时物体对圆弧轨道的压力大小;