如图所示,EF为水平地面,O点左侧是粗糙的,右侧是光滑的,一轻质弹簧右端固定在墙壁上,左端与静止在O点、质量为m的小物块A连接,弹簧处于原长状态.质量为2m的物块B在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始向右运动,已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为,物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),运动到D点时撤去外力F.物块B和物块A可视为质点.已知CD=5L,OD=L.求:
(1)撤去外力后弹簧的最大弹性势能?
(2)物块B从O点开始向左运动直到静
止所用的时间是多少?
如图所示,一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A,其电荷量Q=+4×10-3 C,场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为,其中k为静电力恒量,r为空间某点到A的距离。现有一个质量为m =" 0.1" kg的带正电的小球B,它与A球间的距离为a =" 0.4" m,此时小球B处于平衡状态,且小球B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能表达式为
,其中r为q与Q之间的距离。另一质量也为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H =" 0.8" m处自由下落,落在小球B上立刻与小球B粘在一起以2 m/s向下运动,它们到达最低点后又向上运动,向上运动到达的最高点为P。(取g =" 10" m/s2,k = 9×109 N·m2/C2),求:
(1)小球C与小球B碰撞前的速度大小v0为多少?
(2)小球B的带电量q为多少?
(3)P点与小球A之间的距离为多大?
(4)当小球B和C一起向下运动与场源电荷A距离多远时,其速度最大?速度的最大值为多少?
如图1所示,A、B两块金属板水平放置,相距,两板间加有一周期性变化的电压,当B板接地时,A板电势
随时间t变化的情况如图2所示。在两板间的电场中,将一带负电的粒子从B板中央处由静止释放,若该带电粒子受到的电场力为重力的两倍,要使该粒子能够达到A板,交变电压的周期至少为多大。(g取
)
图1图2
在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为、质量为
的物体在光滑水平面上沿着x轴做直线运动,其位移与时间的关系是
,式中x以米为单位,t的单位为秒。从开始运动到5s末物体所经过的路程为多少m,克服电场力所做的功为多少J?
如图所示海岸炮将炮弹水平射出,炮身质量(不含炮弹)为M,每颗炮弹质量为m,当炮身固定时,炮弹水平射程为s,那么当炮身不固定时,发射同样的炮弹,水平射程将是多少?
如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做匀速直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的最小的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场. 电场强度大小为E,方向竖直向上. 当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍. 已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计. 粒子进入磁场前的速度与水平方向成
60°角.
试解答:
(1)粒子带什么电?
(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?
(3)该最小的圆形磁场区域的面积为多大?