如图所示,一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E.从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球,为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动,求释放点A距圆轨道最低点B的距离s.已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍.
(10分)质量为m=2kg的木块,静止放在水平面上,它与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施F=20N的作用力,如图所示。木块运动4s后撤去力F,直到木块停止(g=10m/s2)。求:
(1)有力F作用时木块的加速度为多大?
(2)撤去力F作用时,木块的速度为多大?
(3)撤去力F到木块停止运动过程中,木块的加速度为多大?
(4)木块在水平面上运动的总位移为多少?
(8分)如图所示,质量为m的小车,静止在光滑的水平地面上,车长为L0,现给小车施加一个水平向右的恒力F,使小车向右做匀加速运动,与此同时在小车的正前方S0处的正上方H高处,有一个可视为质点的小球从静止开始做自由落体运动(重力加速度为g),问恒力F满足什么条件小球可以落到小车上?
如图所示,在xoy坐标系第一象限内有匀强磁场,磁场区域上边界刚好与直线y=a重合,磁感应强度为B。一个带正电的离子在坐标为(a,0)的A点以某一速度进入磁场区域,进入磁场时速度方向与x轴正向夹角为30°,离子质量为m,带电量为q。不计离子重力。
(1)若离子离开磁场时位置坐标为(a,a)的C点,求离子运动的速度大小
(2)当离子进入磁场的速度满足什么条件时可使离子在磁场区域运动的时间最长?并求出最长时间是多少?
如图,质量m=5×10-8 kg的带电粒子以v0="2" m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长L="10" cm,板间距离d="2" cm,当AB间加电压UAB=1.0×103 V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势比B板电势高)。g=10m/s2。求:
(1)带电粒子的电性,电荷量为多少?
(2)A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出?
如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=1000,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r="1" Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求:
(1)前4s内的感应电动势;
(2)前4s内通过R的电荷量;
(3)线圈电阻r消耗的功率。