(13分) 质量为m=2kg的木块,放在水平面上,它们之间的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施F=20N的水平拉力,如图15所示。木块运动t=4s后撤去力F,直到木块停止(g=10m/s2)。求:(1)有拉力作用时木块的加速度为多大?(2)撤去拉力F时木块的速度为多大?(3)撤去拉力F到停止运动过程中木块的加速度为多大?(4)木块在水平面上运动的总位移为多少?
如图所示,炽热金属丝上发射的电子(假设刚离开金属丝时的速度为0),经电压U1="4500" V加速后,以v0的速度垂直进入偏转电场,并能从偏转电场离开.偏转电场两极板间的电压U2="180" V,距离d="2" cm,板长L="8" cm.电子的质量m=0.9×10-30kg,电子的电荷量e=1.6×10-19C.求:(1)v0的大小;(2)电子在离开偏转电场时的纵向偏移量.
如图所示,一个质量m="30" g,带电荷量q=-1.5×10-8C的半径极小的小球,用绝缘丝线悬挂在水平方向的匀强电场中.当小球静止时,测得悬线与竖直方向成45°夹角.求:(1)小球受到的电场力的大小和方向;(2)该电场的电场强度的大小和方向.
如图所示,无限宽广的匀强磁场分布在xoy平面内,x轴上下方磁场均垂直xoy 平面向里,x轴上方的磁场的磁感应强度为B,x轴下方的磁场的磁感应强度为4B/3。现有一质量为m,电量为-q带负电粒子以速度v0从坐标原点O沿y方向进入上方磁场。在粒子运动过程中,与x轴交于若干点。不计粒子的重力。求:(1)粒子在x轴上方磁场做匀速圆周运动半径r1(2)如把x轴上方运动的半周与x轴下方运动的半周称为一周期的话,则每经过一周期,在x轴上粒子右移的平均速度。(3)在与x轴的所有交点中,粒子两次通过同一点的坐标位置。
电路如图所示,电源电动势E=28 V,内阻r=2 Ω,电阻R1=12 Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0 pF,虚线到两极板距离相等,极板长l=0.20 m,两极板的间距d=1.0×10-2 m。(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求流过R4的总电量为多少?(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取10m/s2)
如图所示,在倾角为37°的固定金属导轨上,放置一个长L=0.4m、质量m=0.3kg的导体棒,导体棒垂直导轨且接触良好。导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源,电阻R=2.5Ω,其余电阻不计,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现外加一与导体棒垂直的匀强磁场,(sin37°=0.6,cos37°=0.8 g=10m/s2)求: (1)使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力,所加磁场的磁感应强度B的大小和方向; (2)使导体棒静止在斜面上,所加磁场的磁感应强度B的最小值和方向。