如图所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O、半径为r、内壁光滑,A.B两点分别是圆轨道的最低点和最高点,该区域存在方向水平向右的匀强电场,一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动,(电荷量不变)经过C点时速度最大,O、C连线与竖直方向的夹角,CD为直径,重力加速度为g,求
(1)小球所受到的电场力的大小
(2)小球在A点速度多大时,小球经过D点时对圆轨道的压力最小
如图所示,MN、PQ为相距L=0.2 m的光滑平行导轨,导轨平面与水平面夹角为θ=30°,导轨处于磁感应强度为B=1 T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,在两导轨的M、P两端接有一电阻为R=2 Ω的定值电阻,回路其余电阻不计.一质量为m=0.2 kg的导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好.今平行于导轨在导体棒的中点对导体棒施加一作用力F,使导体棒从ab位置由静止开始沿导轨向下匀加速滑到底端,滑动过程中导体棒始终垂直于导轨,加速度大小为a=4 m/s2,经时间t=1 s滑到cd位置,从ab到cd过程中电阻发热为Q=0.1 J,g取10 m/s2.求:到达cd位置时,对导体棒施加的作用力;
导体棒从ab滑到cd过程中作用力F所做的功.
水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,问距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆如图所示,金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v与F的关系如右下图。若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω;求磁感应强度B为多大,金属杆受到滑动摩擦阻力为多大?(取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力)
如图所示,M、N是竖直正对放置的两个平行金属板,S1、S2是M、N板上的两个小孔;N板的右侧有一个在竖直面内,以O为圆心的圆形区域,该区域内存在垂直圆面向外的匀强磁场,另有一个同样以O为圆心的半圆形荧光屏AO'C已知S1、S2、O和荧光屏的中间位置O'在同一直线上,且AC⊥S1O'。当在M、N板间加恒定电压U时,一带正电离子在S1处由静止开始加速向S2孔运动,最后打在图示的荧光屏上P处,∠COP=30°。若要让上述带正电离子(不计重力)仍在S1处由静止开始加速,最后打在图示的荧光屏下边缘C处,求M、N板间所加电压的大小。
如图所示,四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切,它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内,C点在B点的正下方,C、D两点间的距离为X=8m;圆轨道OA的半径R=0.2 m,OA与AB均光滑,一质量m=1 kg的滑块从O点由静止释放,当滑块经过B点时,一小车由D点以初速度v0 =3m/s向C点做匀减速运动直到静止,加速度大小a=1 m/s2,运动一段时间后滑块恰好落入小车中.(取g=10 m/s2)求:滑块滑经A点时的速度大小
滑块即将到达A点时对轨道的压力大小
B、C两点间的高度h
如图所示,质量为M=384g的木块放在光滑的水平面上,质量为m =20g的子弹以速度v0沿水平方向射中木块,并最终停留在木块中与木块一起以速度v运动。当子弹进入木块的深度为d=0.1m时两者相对静止,这时木块前进的距离为X=0.4m,若木块对子弹的摩擦阻力大小为Ff = 48N视为恒力,试求:木块对子弹做的功W1和子弹对木块做的功W2
子弹与木块的最终速度v和子弹的初速度v0。