在粗糙的水平地面上,有一小滑块,质量为m=1 kg,带正电荷,带电量为q=10-3C,整个空间充满着水平向右的匀强电场,电场强度为E=3×103 N/C,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.4。在地面A处,滑块开始以水平向右的初速度v0=2 m/s向右滑动,最后在B处停下,重力加速度取g=10m/s2,求:(1)滑块在水平地面上滑动的距离xAB;(2)带电滑块在电场中具有的电势能怎样变化?变化多少?(3)A、B两点的电势差UAB多大?
如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U的电场加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h)。已知电子的电量为e,质量为m,加速电场的电势差U>,电子的重力忽略不计,求: (1)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v; (2)电子经过x轴时离坐标原点O的距离l。
如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5m处,取g=10m/s2,求: (1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度v0? (2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
如图是一个货物运输装置示意图,BC是平台,AB是长L=12m的传送带,BA两端的高度差h=2.4m。传送带在电动机M的带动下顺时针匀速转动,安全运行的最大速度为vm=6m/s。假设断电后,电动机和传送带都立即停止运动。现把一个质量为20kg的货物,轻轻放上传送带上的A点,然后被传送带运输到平台BC上,货物与传送带之间的动摩擦因数为0.4。由于传送带较为平坦,可把货物对传送带的总压力的大小近似等于货物的重力;由于轮轴的摩擦,电动机输出的机械功率将损失20%,取g=10m/s2。求: (1)要使该货物能到达BC平台,电动机需工作的最短时间; (2)要把货物尽快地运送到BC平台,电动机的输出功率至少多大? (3)如果电动机接在输出电压为120V的恒压电源上,电动机的内阻r=6Ω,在把货物最快地运送到BC平台的过程中,电动机消耗的电能共有多少?
如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,其质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v,已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g。求: (1)C、O间的电势差UCO; (2)小球p在O点时的加速度; (3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度。
如图(甲)所示,质量m="2" kg的物体在水平面上向右做直线运动。过P点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选取水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得vt图像如图(乙)所示。取重力加速度为g="10" m/s2。求: (1)物体在0~4 s内和4~10 s内的加速度a1、a2的大小; (2)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ; (3)10 s末物体离P点的距离。