如下图所示,在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场,现有一个质量m=2.0×10-3kg、电量q=2.0×10-6C的带正电的物体(可视为质点),从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动,其位移随时间的变化规律为s=6.0t-10t2,式中s的单位为m,t的单位为s。不计空气阻力,取g=10m/s2。求匀强电场的场强大小和方向;求带电物体在0~0.5s内电势能的变化量。
在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m、带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如下图所示,若迅速把电场方向反转为竖直向下,问:(1)小球能在斜面上连续滑行多远?(2)所用时间是多少?
水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨放置一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如右图所示,问:(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,求此时的B?
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40Cm.电源电动势E=24V内电阻r=l,电阻R=15闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.( 1 )滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?( 2 )此时,电源的输出功率是多大?
图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反。初速度为零的质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后,水平射入偏转电压为U1 的平移器,最终水平打在A点. 不考虑粒子受到的重力.(1)求粒子射出加速器时的速度大小v1和射出平移器后的速度大小v2;(2)求粒子经过平移器过程中在竖直方向发生的位移;(3)当加速电压变为3U0时,欲使粒子仍打在A点,求此时的偏转电压U.
(10分)如图所示,半径为R的四分之一圆弧轨道放在水平面上,且圆弧上端切线竖直,下端与水平面平滑相切。另有一质量为m的小球以速度冲上圆弧轨道,已知圆弧轨道的质量M=3m,不计摩擦和空气阻力,求:(1)小球冲出圆弧轨道后能继续上升的最大高度h=?(2)在小球上升h的过程中圆弧轨道移动的距离S=?