(18分)如图所示,水平地面上固定一木板,小滑块A质量为m,带电量为+q,与木板之间没有摩擦力;小滑块B质量为3m,不带电,与木板之间的摩擦因数μ=0.5;木板左边界MN和PQ之间的距离为l,其间存在匀强电场,电场强度E满足qE=mg.B静止在边界PQ处,将A从木板左端静止释放,此后A、B会发生碰撞,每次碰撞均为弹性碰撞,且碰撞前后A、B的电量保持不变,A、B均可视为质点,重力加速度为g.
(1)求第一次碰撞结束时A、B各自的速度;
(2)如木板足够长,求A在电场中运动的总时间:
(3)如木板总长度为,求A、B发生碰撞的次数.
水平地面上一质量m=10Kg的物体在大小为30N的水平恒力F的作用下从静止开始运动了10m,之后撤去F,已知物体与地面的动摩擦因素μ等于0.1,g取10m/s2,问物体还能继续滑行多长距离?
荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它星球上享受荡秋千乐趣。假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点,秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°,万有引力常量为G。那么,
(1)该星球表面附近的重力加速度等于多少?
(2)若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少?
如图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内.MO间接有阻值为R = 3Ω的电阻.导轨相距d = 1m,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B = 0.5T.质量为m = 0.1kg,电阻为r = 1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好,现用平行于MN的恒力F = 1N向右拉动CD,CD受摩擦阻力f恒为0.5N.求
(1)CD运动的最大速度是多少?
(2)当CD达到最大速度后,电阻R消耗的电功率是多少?
(3)当CD的速度为最大速度的一半时,CD的加速度是多少?
如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率,
为正的常量。用电阻率为
、横截面积为
的硬导线做成一边长为
的方框。将方框固定于纸面内,其右半部位于磁场区域中。求:
(1)导线中感应电流的大小;
(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率。
一定质量的理想气体,经过如图所示的由A经B到C的状态变化,设状态A的温度为400K。求:
(1)状态C的温度Tc为多少K?
(2)如果由A经B到C的状态变化的整个过程中,气体对外做了400J的功,气体的内能增加了20J,则这个过程气体是吸收热量还是放出热量?其数值为多少?