如图所示,质量m=1 kg的小球从距离地面高H=3m处自由下落,到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆形槽的半径R=0.5 m,小球到达槽最低点时速率恰好为8m/s,并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落,如此反复几次,设摩擦力大小恒定不变,取g=10 m/s2,求:(1)小球第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面的高度h为多少?(2)小球最多能飞出槽外几次?
(9分)如图所示,三块平行薄金属板a、b、c等间距竖直放置,板间距离为d,b板中央有一小孔,a、c板与大地相连,b板电势为o (o >O)。一电子以b板所在位置为中心在水平方向做周期性的运动,其动能与电势能之和为—A(O<A<o)。已知电子的质量为m、带电荷量为e。求运动过程中电子离b板的最大距离。
(9分)在福州市的一个十字路口附近,一辆质量m="2000" kg的小轿车正以Vo="8" m/s的速度行驶,行驶到A点时发现前边路口出现红色交通信号灯,于是司机立即以大小a="4" m/s2的加速度紧急刹车,车恰好停在路口,求:(不考虑司机的反应时间,重力加速度g取10 m/s2)(1)刹车所用的时间t。(2)A点到路口的距离L。(3)在刹车过程中该车所受的阻力F的大小。
如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一电荷量为q(q> 0)的质点沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb。不计重力,求:(1)电场强度的大小E、(2)质点经过a点和b点时的动能。
(11分) 如图所示,一个质量为 m=2.0×10-11 kg,电荷量 q=+1.0×10-5 C 的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经 U1=100 V 电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压 U2=100 V.金属板长L=20 cm,两板间距d=10cm.求:(1)微粒进入偏转电场时的速度 v0 大小;(2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ.
(11分) 如右图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d="40" cm.电路电压恒为U=24V,电阻R=16Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0="4" m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。求:(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?(2)此时滑动变阻器消耗功率是多大?(取g="10" m/s2)