半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E0已知,E-r曲线下O-R部分的面积等于R-2R部分的面积。(1)写出E-r曲线下面积的单位;(2)已知带电球在r≥R处的场强E=kQ/r2,式中k为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?(3)求球心与球表面间的电势差△U;(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?
如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等,极板长L=0.20m,两极板的间距d=1.0×10-2m。 (1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求通过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=2.0m/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,斜面倾角为45°,从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球,在B点处和斜面碰撞,碰撞后速度大小不变,方向变为水平,经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知AB两点的高度差为h,重力加速度为g,不考虑空气阻力。求: (1)小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P; (2)小球落到C点时速度的大小。
在如图所示的xoy坐标系中,y>0的区域内存在着沿y轴正方向、场强为E的匀强电场,y<0的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的P(0,h)点以沿x轴正方向的初速度射出,恰好能通过x轴上的D(d,0)点。已知带电粒子的质量为m,带电量为 – q。h、d、q均大于0,不计重力的影响。 (1)若粒子只在电场作用下直接到达D点,求粒子初速度的大小v0;(2)若粒子在第二次经过x轴时到达D点,求粒子初速度的大小v0; (3)若粒子在从电场进入磁场时到达D点,求粒子可能具有的初速度的大小v0;
如图所示,木板A质量mA="1" kg,足够长的木板B质量mB="4" kg,质量为mC="4" kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦。现使A以v0="12" m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4 m/s速度弹回。求: (1)B运动过程中的最大速度大小。 (2)C运动过程中的最大速度大小。 (3)整个过程中系统损失的机械能的多少。
如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F。此后,物体到达C点时速度为零。每隔0.2s通过传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。 求:(1)恒力F的大小。 (2)撤去外力F的时刻。