如图所示,两带有等量异电荷的平行金属板M、N竖直放置,M、N两板间的距离d=0.5m.现将一质量为m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两极板上方A点以v0=4m/s的初速度水平抛出,A点距离两板上端的高度h=0.2m,之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间,沿直线运动碰到N板上的B点,不计空气阻力,取g=10m/s2.设匀强电场只存在于M、N之间。求:
(1)两极板间的电势差;
(2)小球由A到B所用总时间;
(3)小球到达B点时的动能.
如图所示,质量m=2.0kg的金属块放在水平地板上,在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动。
(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)撤去拉力后物体运动的加速度;
(2)撤去拉力后物体运动的最长时间。
(10分)如图所示,质量m=0.1g的小物块,带有5×10-4C的电荷,放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面指向纸里,物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,开始离开斜面,求:
(1)物块带什么电?
(2)物块离开斜面时速度多大?
(3)斜面至少有多长?
(10分) 如图所示,半径为 r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置,导轨端口所在平面刚好水平。在轨道左上方端口M、N 间接有阻值为R 的小电珠,整个轨道处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,两导轨间距为L,现有一质量为 m,电阻也是R 的金属棒ab 从MN 处由静止释放,经一定时间到达导轨最低点 OO¢ ,此时速度为 v 。
(1)求金属棒 ab 到达 OO¢ 时,受到的安培力的大小和方向。
(2)求金属棒 ab 从MN 到 OO¢ 的过程中,小电珠上产生的热量。
(10分) 一质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v从O点沿y轴正方向射入一个磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x轴,速度方向与x轴正方向的夹角为30°,同时进入场强为E、方向沿与x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中,通过了b点正下方的c点,如图所示,粒子的重力不计,试求:
(1)圆形匀强磁场区域的最小面积;
(2)c点到b点的距离。
一辆轿车违章超车,以30m/s的速度驶入左侧逆行车道时,猛然发现正前方80 m处一辆卡车正以20m/s的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车时加速度大小都是10 m/s2.两司机的反应时间(即司机从发现险情到实施刹车所经历的时间)都是,试问
为何值,才能保证两车不相撞?