(11分) 如图所示,竖直平面内有一半径R=0.50 m的光滑圆弧槽BCD,B点与圆心O等高,一水平面与圆弧槽相接于D点,质量m=0.50 kg的小球从B点正上方H高处的A点自由下落,由B点进入圆弧轨道,从D点飞出后落在水平面上的Q点,DQ间的距离x=2.4 m,球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=0.80 m,取g=10 m/s2,不计空气阻力,求:(1)小球释放点到B点的高度H(2)经过圆弧槽最低点C时轨道对它的支持力大小FN;
如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子重力)电子电荷量为-e。(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置。(2)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。(3)若电子从(2)问求出位置中的某个位置出发,使电子出电场Ⅱ时动能最小,求释放的位置及电子出电场Ⅱ时最小动能为多少?
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.
如下图所示,BC是半径为R=1m的1/4圆弧形光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E=2.0×10-4N/C,今有一质量为m=1kg、带正电q=1.0×10-4C的小滑块,(体积很小可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2,求:(1)滑块通过B点时的速度大小;(2)滑块通过B点时圆轨道B点受到的压力大小:(3)水平轨道上A.B两点之间的距离。
带电量为-3.0×10-6C的粒子先后经过电场中的A.B两点,电场力做功6.0×10-4J,已知B点电势为50V,则(l)A.B间两点间的电势差UAB?(2)A点的电势?(3)带电量为3.0×10-6C的负电荷放在A点的电势能是多少?
如图所示,EF与GH间为一无场区.无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板,两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场,其中A为正极板.无场区右侧为一垂直于纸面的匀强磁场,O为圆弧形绝缘细圆管CD的圆心,圆弧半径为R,圆心角为120°,O、C在两板间的中心线上,D位于GH上.一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场,粒子出匀强电场经无场区后恰能沿圆管切线方向进入细圆管,并做与管壁无相互挤压半径为R的匀速圆周运动.(不计粒子的重力、管的粗细)求:(1)匀强磁场的方向和大小(2)两金属板间所加的电压U