如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105 N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10-2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,取g=10m/s2)
(1)小球B开始运动时的加速度为多大? (2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大? (3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时, 速度为v=1.0m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?
如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量M=6.0kg平板车,在车上左端放有一质量mB=4.0kg木块B。车左边紧邻一个与平板车等高的光滑水平面,现有另一质量mA= 2.0kg的木块A,从左侧光滑水平面上以v0=3.0m/s向右运动,然后与B发生碰撞,设木块A、B碰撞时间很短且为弹性正碰。碰后木块B开始在平板车上滑行,并与固定在平板车上的水平轻质弹簧作用后与弹簧分离,已知木块B把弹簧压缩到最短时距离平板车左侧的距离为L=0.20m,重力加速度为g=10m/s2,木块B与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.50。(结果保留两位有效数字)求: (1)木块A、B碰撞后的瞬间木块B速度的大小。 (2)弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能。 (3)最终木块B与平板车左端的距离。
如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度.现有一电荷量,质量的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取.试求: (1)带电体在圆形轨道C点的速度大小. (2)D点到B点的距离. (3)带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小. (4)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能.
一物块在粗糙水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化的情况如图(a)所示,速度v随时间t变化的情况如图(b)所示,取.试求: (1)末物块所受摩擦力f的大小. (2)物块的质量m. (3)物块与水平面间的动摩擦因数μ.
如图所示,有一柔软链条全长为L=1.0 m,质量均匀分布,总质量为M=2.0kg.整条链条均匀带电,总带电量,将链条放在离地足够高的水平桌面上.仅在水平桌面的上方存在匀强电场,电场强度.若桌面与链条之间的动摩擦因数为(重力加速度取g=10m/s2).试求: (1)当桌面下的链条多长时,桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力。 (2)链条从桌面上全部滑下所需的最小初动能。
电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图9所示。1982年澳大利亚制成了能把2.2kg的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s)。若轨道宽为2m,长100m,通过的电流为10A,则轨道间所加匀强磁场的磁感强度为多大?磁场力的最大功率为多大?(轨道摩擦不计)