如图,物体从某一高度自由下落到竖直立于地面的轻质弹簧上.在a点时物体开始与弹簧接触,到b点时物体速度为零.则从a到b的过程中,物体( )
A.动能一直减小
B.重力势能一直减小
C.所受合外力先增大后减小
D.动能和重力势能之和一直减小
一质量为m的物体以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,假设t=0时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零,那么,下列说法正确的是
A.物体运动的过程中,重力势能随时间的变化关系为
B.物体运动的过程中,动能随时间的变化关系为
C.物体运动的过程中,机械能守恒,且机械能为
D.物体运动的过程中,机械能随时间的变化关系为
在方向竖直向下、磁感应强度B=5T的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距L=1m,质量m1=2kg,电阻R=1Ω的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,轨道端点M、P间接有一直流电源,电动势E=36V。导体棒ab通过滑轮提升质量m2=8kg的重物,不计电源内阻,不计导轨电阻,不计滑轮轴处的摩擦,g=10m/s2
(1)简述此电动机的能量转化情况;
(2)当ab棒速度为v=2m/s时,求通过棒的电流I的大小;
(3)当ab棒速度为v=2m/s时,求通过棒的加速度a的大小;
(4)棒最终匀速运动的速度vmax。
质量为m、电荷量为e的电子,由静止从P点出发,经电压为U的电场加速后,沿两块正对的平行极板M、N正中间的直线PQ方向射入两板间。已知极板M、N间只存在着磁感应强度为B、方向垂直纸面向里且具有理想边界的匀强磁场,如图所示。不计电子所受重力。求:
(1)电子射出电场时的速度υ的大小;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R;
(3)当极板M、N的间距恰好等于极板长时,电子恰好能从极板的右边缘射出磁场,则极板的长度L是多少?
密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电,并落入两块相互平行的极板M、N之间的区域(M板带正电、N板带负电),透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量,再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡,可计算出油滴所带的电荷量。
(1)若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴,则可推知P带哪种电荷?
(2)已知极板M、N之间的距离为d,电压为U,求两板之间的电场强度E的大小;
(3)油滴P可视为球体,并测得其半径为R。已知油的密度为ρ,重力加速度为g,极板M、N之间的距离为d,电压为U。求该油滴的电荷量q。(提示:球的体积公式)
如图甲所示,表示三块相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上,可以认为磁极间的磁场是匀强磁场。将一根直导体棒水平悬挂在磁铁的两极之间,导体棒与磁感应强度的方向垂直。导体棒的重力为G,导体棒在匀强磁场中的有效长度为L。当导体棒中通过的电流为I时,导体棒向外侧偏转(但仍在磁极之间),静止时悬线与竖直方向的夹角为θ,此时的导体棒在其横截面上的受力图如图乙所示,其中安培力F水平向右。求:
(1)导体棒所受的安培力F的大小;
(2)该匀强磁场的磁感应强度B的大小。