如图所示,竖直长方形区域ABCD长4m,高3m,其中存在水平正交的匀强磁场和匀强电场,磁场垂直纸面向外,B=1T。匀强电场平行纸面,电场线如图中实线。一带电微粒以速度v = 5m/s从长方形区域的左下角A点沿AC方向射入其中,恰能做直线运动。(1)判断匀强电场的方向,求出场强的大小。(2)若在粒子射至对角线的某点时将磁场撤去,粒子恰好从长方形区域的D点射出,求撤去磁场时粒子离A点的距离。
如图5-4-5所示,直杆长为2L,中心有一转轴O,两端分别固定质量为2m、m的小球a和b.当杆从水平位置转到竖直位置时,小球a和b构成的系统重力势能如何变化,变化了多少?图5-4-5
质量为m的小木球从离水面高度为h处由静止释放,落入水中后,在水中运动的最大深度是h′,最终木球停在水面上.若木球在水中运动时,受到的阻力恒为Fu,求:(1)木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少?它的重力势能变化了多少?(2)全过程中水对木球的浮力做了多少功?(3)分析木球的运动情况,根据你现有的知识能否求出水的阻力Fu对木球做的总功?若能,请简要说明思路.
如图5-4-4所示,有一连通器,左右两管的横截面积均为S,内盛密度为ρ的液体.开始时两管内的液面高度差为h,若打开底部中央的阀门K,液体开始流动,最终两液面相平.在这一过程中,液体的重力势能变化了多少?是增加了还是减少了?如果是减少了,减少的重力势能到哪里去了?图5-4-4
质量为0.5 kg的球自30 m高的塔顶自由下落,球下落2 s时的重力势能是多少?(g取10 m/s2,取地面为零势能参考平面)
地面上竖直放置一根劲度系数为k、原长为L0的轻质弹簧,在其正上方有一质量为m的小球从h高处自由落到下端固定于地面的轻弹簧上,弹簧被压缩,求小球速度最大时重力势能是多少?(以地面为参考平面)