如图所示,倾角的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个轮半径和质量都不计的光滑定滑轮D,质量均为m=1kg的物体,A和B用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接,物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板挡住,用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与纸面为M的小环C连接,小环C穿过竖直固定的关怀均匀细杆,当整个系统静止时,环C位于Q处,绳与细杆的夹角α=53°,且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为d=0.2m,位置R与位置Q关于S对称,轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行,现让环C从位置R由静止释放,sin37°=0.6,cos37°=0.8,
。求:
(1)小环C的质量M
(2)小环C通过位置S时的动能及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功
(3)小环C运动到位置Q的速率v
如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸里,磁感应强度为B。一带负电的粒子(质量为m、电荷量为q)以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xy平面内,与x轴正向的夹角为θ=300。(粒子所受重力不计)求:
(1)该粒子射出磁场时的位置;
(2)该粒子在磁场中运动的时间。
如图所示,在正电荷Q产生的电场中有A、B、C三点(C点未画出),其中A、B两点间的电势差为。现将电荷量
的带正电的试探电荷从A点移到B点,电场力做的功是多少?若将该试探电荷再从B移动到C,电场力做的功
,则A、C两点间的电势差
是多少?
如图是一种磁动力电梯示意图。在竖直方向有两组很长的平行轨道PQ、MN,轨道间有水平方向、交替排列的匀强磁场B1和B2,B1=B2=1.0T,B1和B2的方向相反,两磁场始终竖直向上做匀速直线运动。电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内(图中轿厢未画出)并与之绝缘。已知电梯满载时连同金属框的总质量为2.35×103kg,所受阻力f=500N,金属框垂直轨道的边长Lcd=2.0m,两磁场的竖直宽度均与金属框的高Lad相同,金属框整个回路的电阻R=2.0×10-3Ω,取g=10m/s2。假如设计要求电梯满载时能以v1=3.0m/s的速度匀速上升,求:
(1)图示时刻(ab边在磁场B1中,dc边在磁场B2中)金属框中感应电流的大小及方向(方向用顺时针或逆时针表示);
(2)磁场向上运动速度v0的大小;
(3)该电梯满载以速度v1向上匀速运动时所消耗的总功率。
如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿y轴负方向的匀强电场;第四象限无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0从y轴上的M点沿x轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经x轴上的N点和P点最后又回到M点,设OM=L,ON=2L。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;
(3)粒子从M点进入电场经N、P点最后又回到M点所用的时间。
某种弹射装置的示意图如图所示,光滑水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动。三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态。滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起(碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C仍处于静止)。因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展从而使C与A、B分离。滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s滑上传送带,并从传送带右端滑出落至地面上的P点。已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)滑块C从传送带右端滑出时的速度;
(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep。