(16分)如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切.质量为m的带正电小球B静止在水平上,质量为2m带正电小球A从LM上距水平高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之前,由于A、B两球相距较远,相互作用力可认为零,A球进入水平轨道后,A、B两球间相互作用视为静电作用.带电小球均可视为质点.已知A、B两球始终没有接触.重力加速度为g.求:
(1)A球刚进入水平轨道的速度大小;
(2)A、B两球相距最近时,A、B两球系统的电势能;
(3)A、B两球最终的速度、
大小.
如图所示是做直线运动的物体在0~5s的图象,求:
(1)0.5s时的速度;
(2)前3s的平均速度;
(3)全程的平均速度;
(4)画出其图象。
一小汽车由静止开始匀加速启动,加速度a=1.5m/s2,其最大速度为Vm=3m/s,之后以最大速度匀速行驶,试求它在t=5s内发生的位移。
在绝缘粗糙的水平面上相距为6L的A.B两处分别固定电量不等的正电荷,两电荷的位置坐标如图(甲)所示,已知B处电荷的电量为+Q。图(乙)是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图象,图中x=L点为图线的最低点,x=-2L处的纵坐标φ=φ0,x=0处的纵坐标,x=2L处的纵坐标
。若在x=-2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电物块(可视为质点),物块随即向右运动。求:
(1)固定在A处的电荷的电量QA;
(2)为了使小物块能够到达x=2L处,试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数μ所满足的条件;
(3)若小物块与水平面间动摩擦因数,小物块运动到何处速度最大?并求最大速度vm;
如图,光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m的带电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下,滑到最低点B时,球对轨道的压力为2mg。求
(1)小球受到的电场力的大小和方向。
(2)带电小球在滑动过程中的最大速度。
竖直放置的一对平行金属板的左极板上,用长为的轻质绝缘细线悬挂一个带电量为q质量为 m的小球,将平行金属板按如图所示的电路图连接.当滑动变阻器R在a位置时,绝缘线与左极板的夹角为θ1=30°,当将滑片缓慢地移动到b位置时,夹角为θ2=60°.两板间的距离大于
,重力加速度为g.
(1)求小球在上述两个平衡位置时,平行金属板上所带电荷量之比Q1︰Q2;
(2)若保持变阻器滑片位置在a处不变,对小球再施加一个拉力,使绝缘线与竖直方向的夹角从θ1=30°缓慢地增大到θ2=60°,求此过程中拉力做的功W。