23.(14分)如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中水平直轨AB与倾斜直轨CD长均为L=6m,圆弧形轨道AQC和BPD均光滑,AQC的半径为r=1m,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2D、O1C与竖直方向的夹角均为q=37°。现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上,以Ek0=24J的初动能从B点开始水平向左运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=,设小球经过轨道连接处均无能量损失。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
22.(11分)辩析题:如图(a)所示,在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,有两个质量均为m的小球A、B(可被视为质点),被固定在一根绝缘轻杆的两端,轻杆可绕与电场方向垂直的固定转动轴O无摩擦转动,小球A、B与轴O间的距离分别为l、2l,其中小球B上带有电量为q的正电荷,小球A不带电。将轻杆转动到水平方向后,无初速释放,若已知=,求轻杆转动到何位置时,小球A、B的速度达到最大。
某同学是这样解的:目前轻杆无法平衡,在小球A、B的带动下,开始顺时针转动,当A、B的速度达到最大时,小球B所受的电场力与重力的合力恰与杆平行,如图(b)所示,
所以tanθ=¼¼
你认为这位同学的解法是否正确,若正确,请完成计算;若不正确,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果。
21.(11分)如图(a)所示,水平放置的汽缸内封闭有体积为0.6m3的理想气体,已知此时汽缸内的气体温度为300K,气体压强与外界大气压强相等为p0=1.0×105Pa,封闭气体的光滑活塞面积为10-4m3。缓慢加热汽缸内气体,并在活塞上加以适当的外力,气体经历了如图(b)所示的状态变化,求:
(1)当温度上升到450 K的状态B时,缸内气体的压强pB;
(2)当气体处于状态B时,加在活塞上的外力F的大小和方向;
(3)当温度上升到600 K的状态C时,缸内气体的体积VC。
(1)求电源的电动势;
(2)求当P移到最左端时,电流表的示数;
(3)当滑动变阻器移到何位置时,电源的总功率最大?最大值为多少?
20.(10分)如图所示,已知电源内阻为r=1Ω,定值电阻R1=2Ω,灯L上标有“3V、1.5W”的字样,当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时,电流表示数为1A,灯L恰能正常发光。
19.(1)____________m,____________m,
(2)___________。