在一个水平面上建立x轴,如图在过原点O右侧空间有一个匀强电场,电场强度大小E=6×105 N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个电荷量q=5×10﹣8C、质量m=0.010kg的带负电绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2m/s,如图所示,求:
(1)物块最终停止时的位置;(g取10m/s2)
(2)物块在电场中运动过程的机械能增量.
如图,质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg的弹性小球a、b,用轻绳紧紧的把它们捆在一起,使它们发生微小的形变。该系统以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开,断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t=5.0s后,测得两球相距s=4.5m,求:
①刚分离时a、b两小球的速度大小v1、v2;
②两球分开过程中释放的弹性势能Ep.
如图所示为一透明玻璃半球,在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴OO'对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球,恰能从球面射出。当光屏距半球上表面h1=40cm时,从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO'轴的交点;当光屏距上表面h2=70cm时,在光屏上形成半径R=40cm的圆形光斑。求光在该玻璃半球中的折射率n及玻璃半球的半径r.
如图所示,为一气缸内封闭的一定质量气体的p-V图线,当该系统从状态a沿过程acb到达状态b时,有335J的热量传入系统,系统对外界做功126J。求:
①沿adb过程,系统对外界做功42J,则有多少热量传入系统?
②若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时,外界对系统做功84J,问系统吸热还是放热?吸收或放出了多少热量?
如图所示,空间存在水平方向的匀强电场,带电量为的绝缘滑块,其质量m=1 kg,静止在倾角为θ=30°的光滑绝缘斜面上,斜面的末端B与水平传送带相接(滑块经过此位置滑上皮带时无能量损失),传送带的运行速度v0=3 m/s,长L=1.4 m。今将电场撤去,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,g=10 m/s2。
(1)求匀强电场的电场强度E;
(2)求滑块下滑的高度;
(3)若滑块滑上传送带时速度大于3 m/s,求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。
如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一特殊的电子元件,如果将其作用等效成一个电阻,则其阻值与其两端所加的电压成正比,即等效电阻R=kU,式中k为恒量。框架上有一质量为m的金属棒水平放置,金属棒与框架接触良好无摩擦,离地高为h,磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直,将金属棒由静止释放,金属棒沿框架向下运动。不计金属棒及框架电阻,问:
⑴金属棒运动过程中,流过金属棒的电流多大?方向如何?
⑵金属棒经多长时间落到地面?金属棒下落过程中整个电路消耗的电能为多少?