(8分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,小球与右侧金属板相距d,如图所示,求:
(1)小球带电荷量q是多少?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
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阻值为10Ω的电阻,1s时间内通过该电阻的电荷量为1C,求电流通过电阻时产生的热量为多少?
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如图所示,质量m=0.10kg的靶盒B位于光滑水平导轨上,开始时静止在O点,在O点右侧有范围很广的“相互作用区域”,如图中的虚线区域.当靶盒B进入相互作用区域时便有向左的水平恒力F=50N作用.在P处有一固定的手枪A,它可根据需要瞄准靶盒每次发射一颗水平速度V0=100m/s、质量同样为m=0.10kg的子弹,当子弹打入靶盒B后,便留在盒内,碰撞时间极短.若每当靶盒B停在或到达O点时,就有一颗子弹进入靶盒B内,求:
(1)当第一颗子弹进入靶盒B后,靶盒B离开O点的最大距离;
(2)求第三颗子弹进入靶盒B到第四颗子弹进入靶盒B的时间间隔;
(3)从初始时刻到第n颗子弹恰好与靶盒相对静止时,子弹与靶盒组成的系统所产生的内能为多少?(不考虑手枪发射子弹时产生的内能的影响)
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如图所示为A、B两个弹簧振子简谐运动的位移—时间图象。试完成以下问题:
(1)弹簧振子B在第0.2s末到第0.4 s末这段时间内,振子的加速度的方向如何?
(2)请根据图象写出A、B振子简谐运动的表达式。
(3)振子A在第10s时的位移是多少?前10 s内的路程是多少?(此问要求有分析过程 只写结果不得分)
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一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量,同时气体对外做了6×105J的功,问:
⑴物体的内能是增加还是减少?变化量是多少?
⑵分子势能是增加还是减少?
⑶分子的平均动能是增加还是减少?
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如图所示,质量为0.78 kg的金属块放在水平桌面上,在方向与水平方向成37°角斜向上、大小为3.0N的拉力F作用下,以4.0 m/s的速度向右做匀速直线运动。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。(g取10m/s2.)
(1)求金属块与桌面间的动摩擦因数。
(2)如果从某时刻起撤去拉力,从撤去拉力时算起金属块在2s内通过的位移是多大?
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某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户,发电机输出功率是100KW,输出电压是250V,升压变压器原副线圈的匝数之比为1:40,输电线上损失的功率为输出功率的4%,用户所需电压为220V,求
(1)输电线的电阻
(2)降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?
(3)若有60KW分配给生产用电,其余电能用来照明,那么可装25W的电灯多少盏?
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公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车匀减速运动在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下人的反应时间为1s(这一时间内车仍保持匀速直线运动状态)。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m;设雨天时汽车匀减速时的加速度为晴天时,若要求安全距离仍为120m。求汽车在雨天安全行驶的最大速度的大小。
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如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上.现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出.已知mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,g=10m/s2,求:
(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度;
(2)被压缩弹簧的最大弹性势能;
(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离.
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m=5.0×10-8kg、电量为q=1.0×10-6C的带电粒子。从静止开始经U0=10 V的电压加速后,从P点沿图示方向进入磁场,已知OP=0.3m。(粒子重力不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)带电粒子到达P点时速度v的大小;
(2)若磁感应强度B=2.0 T,粒子从x轴上的Q点离开磁场,求OQ的距离;
(3)若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B′满足的条件。
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