如图所示,水平放置的平行板电容器与一恒定的直流电源相连,两极板间距离d=10cm。距下板4cm处有质量m=0.01g的不带电小球由静止落下。小球和下极板碰撞间带上了q=1.0×10-8C的电荷,反跳的高度为8cm,这时下板所带电荷量为Q=1.0×10-6C。如果小球和下板碰撞时没有机械能损失,(取g=10m/s2)试求:
(1)该电容器极板间的电场强度多大?
(2)该电容器的电容多大?
如图所示,水平地面上有一竖直绝缘弹性薄挡板,板高h=5m,与板等高处有一水平放置的小篮筐,筐口的中心距挡板s=1m。整个空间存在匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2T,而匀强电场未在图中画出。质量、电荷量
的带电小球(可视为质点),自挡板下端的左侧以不同的水平初速度
开始向左运动,恰能做匀速圆周运动,若小球与挡板相碰后以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞前后电量不变,小球最后都能从筐口的中心处落入筐中(
)。试求:
(1)电场强度的大小和方向;
(2)小球运动的最大速率;
(3)小球运动的最长时间。(结果可用反三角函数表示,例如,
)
如图所示,木板与水平地面间的夹角可以随意改变,当
=37°时,可视为质点的一个小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以恒定的速率
沿木板向上运动,随着
的改变,小木块沿木板滑行的距离x将发生变化(木板足够长),重力加速度
,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求小木块与木板间的动摩擦因数;
(2)当角满足什么条件时,小木块沿木板滑行的距离最小,并求此最小值。
如图,一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示。时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至
时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的
图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取
。求
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1;
(2)木板的最小长度L;
一长木板置于光滑水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,如图(a)所示。时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至
时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的
图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的1.5倍,重力加速度大小g取
。求
(1)木板和木块的最终速度v(2)木板的最小长度L;(3)小物块与木板间的动摩擦因数μ2
一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示.根据图乙给出的信息,(重力加速度为g)求:
(1)匀强电场场强的大小;
(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中,电场力做的功;
(3)小球在h高度处的动能.