(10分)把一个带电荷量2×10﹣8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点时,要克服电场力做功8×10﹣6J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×10﹣6J,取无限远处电势为零。求:(1)A点的电势; (2)A、B两点的电势差;(3)若把2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做的功。
如图甲所示,一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω,金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上边与重合),自静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端(金属框下边与重合),设金属框在下滑过程中的速度为,与此对应的位移为s,那么图象(记录了线框运动全部过程)如图乙所示,已知匀强磁场方向垂直斜面向上。试问:()⑴根据图象所提供的信息,计算出金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间为多少?⑵匀强磁场的磁感应强度多大?⑶现用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金属框上,使金属框从斜面底端(金属框下边与重合)由静止开始沿斜面向上运动,匀速通过磁场区域后到达斜面顶端(金属框上边与重合)。试计算恒力F做功的最小值。
如图所示,两个圆形光滑细管在竖直平面内交叠,组成“8”字形通道,在“8”字形通道底端B处连接一内径相同的粗糙水平直管AB。已知E处距地面的高度h=3.2m,一质量m=1kg的小球a从A点以速度=12m/s的速度向右进入直管道,到达B点后沿“8”字形轨道向上运动,到达D点时恰好与轨道无作用力,直接进入DE管(DE管光滑),并与原来静止于E处的质量为M=4kg的小球b发生正碰(ab均可视为质点)。已知碰撞后a球沿原路返回,速度大小为碰撞前速度大小的1/3,而b球从E点水平抛出,其水平射程s=0.8m。()⑴求碰后b球的速度大小?⑵求“8”字形管道上下两圆的半径r和R?⑶若小球a在管道AB中运动时所受阻力为定值,请判断a球返回到BA管道中时能否从A端穿出?
已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。⑴推导第一宇宙速度的表达式;⑵若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T。
如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在固定挡板C上,另一端连接一质量为m的物体A,一轻细绳通过定滑轮,一端系在物体A上,另一端有一细绳套,细绳与斜面平行,物体A处于静止状态。现在细绳套上轻轻挂上一个质量也为m的物体B,A将在斜面上做简谐运动。试求:⑴物体A的最大速度值。⑵物体B下降到最低点时,细绳对物体B的拉力值。
真空中有一半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,Ox为过边界O点的切线,如图所示,从O点在纸面内向各个方向发射速率均为的电子,设电子间相互作用忽略,且电子在磁场中的偏转半径也为r,已知电子的电荷量为e,质量为m。⑴速度方向分别与Ox方向夹角成60°和90°的电子,在磁场中的运动时间分别为多少?⑵所有从磁场边界射出的电子,速度方向有何特征?⑶设在某一平面内有M、N两点,由M点向平面内各个方向发射速率均为的电子。请设计一种匀强磁场,使得由M点发出的所有电子都能够会聚到N点。