真空中足够大的两个相互平行的金属板 a和 b之间的距离为 d,两板之间的电压 Uab按图所示规律变化,其变化周期为 T。在 t=0时刻,一带电粒子(+q)仅在该电场的作用下,由 a板从静止开始向 b板运动,并于 t=nT(n为自然数)时刻,恰好到达 b板.求
(1)带电粒子在匀强电场中的加速度大小为多少?
(2)若粒子在 t=时刻才开始从 a板运动,那么粒子运动时间 nT后,它将运动到离 a板多远的地方?
如图所示,ABC为光滑轨道,其中AB段水平,BC段是半径为R的圆弧,AB与BC相切于B点,A处有一竖直墙面,一轻弹簧的一端固定于墙上,另一端与一质量为M的物块相连接,当弹簧处于原长状态时,物块恰能与固定在墙上的L形挡板相接触于B处,但不挤压.现使一质量为m的小球从圆弧轨道上距水平轨道高h处的D点由静止下滑,小球与物块相碰后立即有相同速度但不粘连,此后物块与L形挡板相碰后速度立即减为0也不粘连.(整个过程,弹簧没有超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度为g.)
(1)试求弹簧获得的最大弹性势能;
(2)求小球与物块第一次碰后沿BC上升的最大高度;
(19分)如图,在倾角为37°的足够长的光滑斜面上,放一质量为mA=0.2kg的薄板A,A板上、下段由不同材料构成,下段表面光滑,长度l=3m,上段表面粗糙;质量为的金属块B(视为质点)位于A的最下端,B与A上段间的动摩擦因数
=0.1;质量为
的物块C通过轻线绕过定滑轮与B相连。忽略滑轮质量及轴间的摩擦,A, B间最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。开始时,整个系统在外力作用下,处子静止状态,轻线被拉直。
.求:
(1)撤去外力的瞬间,A, B, C的加速度分别是多大?
(2)撤去外力后的整个过程中,因摩擦产生的热量Q=?(绳足够长,B始终没滑出A板)
(17分)如图,一轨道由光滑竖直的1/4圆弧AB,粗糙水平面BC及光滑斜面CE组成,BC与CE在C点由极小光滑圆弧相切连接,斜面与水平面的夹角θ=30°,一小物块从A点正上方高h="0.2" m处P点自由下落,正好沿A点切线进入轨道,已知小物块质量m=1kg,圆弧半径R="0.05" m, BC长s=0.1m,小物块过C点后经过时间t1=0.3s第一次到达图中的D点,又经t2=0.2s第二次到达刀点。取g="10m/" s2.求:
(1)小物块第一次到达圆弧轨道B点的瞬间,受到轨道弹力N的大小?
(2)小物块与水平面BC间的动摩擦因数=?
(3)小物块最终停止的位置?
一只气球以l0m/s的速度匀速竖直上升,某时刻在气球正下方距气球S0=-6m处有一小球以20m/s的初速度竖直上抛,g取10m/s2,不计小球受到的空气阻力。
(1)不考虑上方气球对小球运动的可能影响,求小球抛出后上升的最大高度和时间?
(2)小球能否追上气球?若追不上,说明理由;若能追上,需要多长时间?
如图所示,在竖直平面内固定一光滑圆弧轨道AB,轨道半径为R=0.4m,轨道最高点A与圆心O等高。有一倾角θ=30°的斜面,斜面底端C点在圆弧轨道B点正下方、距B点H=1.5m。圆弧轨道和斜面均处于场强E=100N/C、竖直向下的匀强电场中。现将一个质量为m=0.02kg、带电量为
的带电小球从A点静止释放,小球通过B点离开圆弧轨道沿水平方向飞出,当小球运动到斜面上D点时速度方向恰与斜面垂直,并刚好与一个以一定初速度从斜面底端上滑的物块相遇。若物块与斜面间动摩擦因数
,空气阻力不计,g取10m/s2,小球和物块都可视为质点。求:
(1)小球经过B点时对轨道的压力NB;
(2)B、D两点间电势差UBD;
(3)物块上滑初速度v0满足的条件。