如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,MN为半径、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。PQ为待检验的固定曲面,该曲面为在竖直面内截面半径的圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于MN轨道的上端点N,M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过N点,水平飞出后落到PQ上的S点,取g =10m/s2。求:(1)小球到达N点时速度的大小;(2)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能的大小;(3)钢珠落到圆弧PQ上S点时速度的大小。
(12分)虚线MN下方有竖直向上的匀强电场,场强大小E=2×103V/m,MN上方有一竖直长为L=0.5m的轻质绝缘杆,杆的上下两端分别固定一带电小球A、B(可看成质点),质量均为m=0.01kg,A带电量为;B带电量,B到MN的距离h=0.05m。现将杆由静止释放(g取10m/s2),求:(1)小球B在匀强电场中,而A还未进入电场时,两小球的加速度大小。(2)从开始运动到A刚要进入匀强电场过程的时间。
(12分)ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BC部分是半径为R的1/4圆环,轨道的水平部分与半圆环相切。A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg,带电量为的小球,放在A点由静止释放后,求:(g=10m/s2)(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时,轨道受到的压力大小
(12分)质量为、电量为的带电微粒以2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B正中央水平飞入板间,已知板长L=10cm,板间距离d=2cm(1)若带电微粒恰好沿直线穿过板间,求A、B间的电势差?(g=10m/s2)(2)当UAB=2000V时,通过计算判断微粒能否从板间飞出?
(10分)匀强电场中,将一电量为的负电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J,A、B两点间距离为d=0.02m,两点连线与电场方向成60°角。求:(1)由A移到B过程中,电场力所做的功WAB(2)A、B两点间的电势差UAB(3)该电场的电场强度E的大小
甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程,乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机.需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中.甲在接力区前S0=13.5m处作了标记.并以 v=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑.并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上.完成交接棒.已知接力区的长度为L=20m.求:(1)此次练习中乙在接棒前得加速度a.(2)在完成接棒时乙离接力区末端的距离.