如图所示,质量为m的足够长的“[”金属导轨abcd放在倾角为θ的光滑绝缘斜面上,bc段电阻为R,其余段电阻不计。另一电阻为R、质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PbcQ构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于斜面的光滑立柱。导轨bc段长为L,以ef为界,其左侧匀强磁场垂直斜面向上,右侧匀强磁场方向沿斜面向上,磁感应强度大小均为B。在t=0时,一沿斜面方向的作用力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动,加速度为a。
(1)请通过计算证明开始一段时间内PQ中的电流随时间均匀增大。
(2)求在电流随时间均匀增大的时间内棒PQ横截面内通过的电量q和导轨机械能的变化量△E。
(3)请在F-t图上定性地画出电流随时间均匀增大的过程中作用力F随时间t变化的可能关系图,并写出相应的条件。(以沿斜面向下为正方向)
如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一根长度为m的绝缘轻细绳,将质量为
kg、电荷量
的带正电小球(可看成质点)悬挂在Q点,绳的悬点为
(绳可绕
点自由转动),匀强电场的场强大小
.现将小球拉到右侧与O等高的P点(细绳伸直),以
m/s的初速度竖直向下抛出,当小球下摆至最低点
时,匀强电场方向立即变为竖直向上(场强大小不变),当小球运动到圆周的最高点
时电场立即消失.求:
(1)小球第一次下摆至最低点过程中的最大速率;
(2)小球到达点时的速度大小;
(3)小球第二次到达点时细绳对小球的拉力大小.
(4)电场消失后小球所能达到的最大高度(距离Q点).
如图所示,质量为m、电荷量为e的电子(初速度为0)经加速电压U1加速后,在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场.已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),两极板间距为d,O1O2为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为L.
(1)求粒子进入偏转电场的速度v的大小;
(2)若偏转电场两板M、N间加恒定电压时,电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点,A点与极板M在同一水平线上,求
的大小.
如图所示,一带电荷量为q=-5×10-3 C,质量为m="0.1" kg的小物块放在一倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面上,当整个装置处在一水平向左的匀强电场中时,小物块恰处于静止状态.已知重力加速度g=10m/s2,,
.
(1)求电场强度E的大小;
(2)某时刻小物块的电荷量突然减少了一半,求物块下滑距离L="1.5" m时的速度大小.
甲、乙两物体,甲的质量为1Kg,乙的质量为0.5Kg,甲从距地45m高处自由落下,1s后乙从距地30m高处自由落下,不计空气阻力.(重力加速度g取10m/s2)
(1)两物体等高时离地多高?
(2)定量画出两物体间的竖直距离随时间变化的图象.(球落地后立即原地静止,规定甲开始下落时刻为计时起点.)
某人在相距10m的A、B两点间练习折返跑,他由静止从A出发跑向B点,到达B点后立即返回A点。设加速过程和减速过程都是匀变速运动,加速过程和减速过程的加速度分别是4m/s2和8m/s2,运动过程中的最大速度为4m/s,从B点返回过程中达到最大速度后即保持该速度运动到A点,求:
(1)从B点返回A点过程中以最大速度运动的时间;
(2)从A运动到B点与从B运动到A两过程的平均速度大小之比。