如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长(取g=10m/s2).求:(1)放上小物块瞬间,小物块与小车的加速度大小;(2)经多长时间两者达到相同的速度?(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小.
如图所示,宽度L=0.5 m的光滑金 属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4 T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布.将质量m=0.1 kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好.以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标系.金属棒从x0=1 m处以v0=2 m/s的初速度,沿x轴负方向做a=2 m/s2的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用.求: (1)金属棒ab运动0.5 m,框架产生的焦耳热Q; (2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系; (3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4 s过程中通过ab的电量q,某同学解法为:先算出经过0.4 s金属棒的运动距离s,以及0.4 s时回路内的电阻R,然后代入q=求解.指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果.
如图所示,在界限MN左上方空间存在斜向左下与水平方向夹角为45°的匀强电场,场强大小E=×105 V/m.一半径为R=0.8 m的光滑绝缘圆弧凹槽固定在水平地面上.一个可视为质点的质量m=0.2 kg、电荷量大小q=1×10-5 C的带正电金属块P从槽顶端A由静止释放,从槽底端B冲上与槽底端平齐的绝缘长木板Q.长木板Q足够长且置于光滑水平地面上,质量为M=1 kg.已知开始时长木板有一部分置于电场中,图中C为界限MN与长木板Q的交点,B、C间的距离xBC=0.6 m,物块P与木板Q间的动摩擦因数为μ=,取g=10 m/s2,求: (1)金属块P从A点滑到B点时速度的大小; (2)金属块P从B点滑上木板Q后到离开电场过程所经历的时间; (3)金属块P在木板Q上滑动的过程中摩擦产生的热量.
如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L=0.1 m,两板间距离d=0.4 cm,有一束由相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入,由于重力作用粒子能落到下极板上,已知粒子质量m=2.0×10-6 kg,电荷量q=1.0×10-8 C,电容器电容C=1.0×10-6 F,若第一个粒子刚好落到下极板中点O处,取g=10 m/s2。求: (1)则带电粒子入射初速度的大小; (2)两板间电场强度为多大时,带电粒子能刚好落在下极板右边缘B点; (3)落到下极板上带电粒子总的个数。
如图所示, ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角 θ=37°,半径r=2.5 m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×105 N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=5×10-2 kg、电荷量q=+1×10-6 C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3 m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点,0.1 s以后,场强大小不变,方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。设小物体的电荷量保持不变,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。 (1)求弹簧枪对小物体所做的功; (2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。
有一带电量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J.从 B点移到C点时电场力做功9×10-4J.问: ⑴AB、BC、CA间电势差各为多少? ⑵如以B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?