粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,且沿x轴方向的电势j与坐标值x的关系如下表格所示:
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1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
x/m |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
0.45 |
φ/105v |
9.00 |
4.50 |
3.00 |
2.25 |
1.80 |
1.50 |
1.29 |
1.13 |
1.00 |
根据上述表格中的数据可作出如右的j—x图像。现有一质量为0.10kg,电荷量为1.0´10-7C带正电荷的滑块(可视作质点),其与水平面的动摩擦因素为0.20。问:
(1)由数据表格和图像给出的信息,写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。
(2)若将滑块无初速地放在x=0.10m处,则滑块最终停止在何处?
(3)在上述第(2)问的整个运动过程中,它的加速度如何变化?当它位于x=0.15m时它的加速度多大?
(4)若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v0应为多大?
如图所示,从高为h的斜面顶端A点以速度v0水平抛出一个小球,小球落在斜面底端B点(已知重力加速度大小为g,不计空气阻力),求:
(1)小球从抛出到落到B点所经过的时间;
(2)小球落到B点时的速度大小。
如图,在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场。从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子,速度方向范围是与+y方向成30°~150°,且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上,然后进入第四象限的匀强电场区。已知带电粒子电量为q,质量为m,重力不计。求:
(1)垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1;
(2)粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向;
(3)从x轴上点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上
的点,求该粒子经过
点的速度大小。
如图所示,用轻弹簧将质量均为m=1kg的物块A和B连接起来,将它们固定在空中,弹簧处于原长状态,A距地面的高度h1=0.90m。同时释放两物块,设A与地面碰撞后速度立即变为零,由于B压缩弹簧后被反弹,使A刚好能离开地面(但不继续上升)。已知弹簧的劲度系数k=100N/m,取g=10m/s2。求:
(1)物块A刚到达地面的速度;
(2)物块B反弹到最高点时,弹簧的弹性势能;
(3)若将B物块换为质量为2m的物块C(图中未画出),仍将它与A固定在空中且弹簧处于原长,从A距地面的高度为h2处同时释放,C压缩弹簧被反弹后,A也刚好能离开地面,此时h2的大小。
某仪器在地面上受到的重力为160N,将它置于宇宙飞船中,当宇宙飞船以a=0.5g的加速度竖直上升到某高度时仪器所受的支持力为90N,取地球表面处重力加速度g=10m∕s2,地球半径R=6400km。求:
(1)此处的重力加速度的大小g’;
(2)此处离地面的高度H;
(3)在此高度处运行的卫星速度v.
在一周期性变化的匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁场垂直,如图甲所示,规定图中磁场方向为正。已知线圈的半径为r、匝数为N,总电阻为R,磁感应强度的最大值为B0,变化周期为T,磁感应强度按图乙所示变化。求:
(1)在0~内线圈产生的感应电流的大小I1;
(2)规定甲图中感应电流的方向为正方向,在图丙中画出一个周期内的i-t图象,已知图中;
(3)在一个周期T内线圈产生的焦耳热Q。