真空中,在光滑绝缘水平面上的O点固定一个带电量为+Q的小球,直线MN通过O点,N为OM的中点,OM的距离为d.在M点有一个带电量为﹣q、质量为m的小球,如图所示,静电力常量为k.(1)求N点的场强大小和方向;(2)求M点的小球刚由静止释放时的加速度大小和方向;(3)已知点电荷Q所形成的电场中各点的电势的表达式为φ=k,其中r为空间某点到点电荷Q的距离,求M点的小球刚由静止释放后运动到N点时的速度大小.
如图14所示,在坐标系xoy的第一象限内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为m、带电荷量为的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限。已知P点坐标为(0,-2),Q点坐标为(4,0),不计粒子重力。求: (1)求粒子过Q点时速度的大小。 (2)若磁感应强度的大小为一定值B,粒子将以垂直y轴的方向经H点进入第二象限,求B的大小及H点的坐标值; (3)求粒子在第一象限内运动的时间t。
质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞,碰后A球以的速率反向弹回,而B球以的速率向右运动,求: (1)小球B的质量mB是多大? (2)碰撞过程中,小球B对小球A做功W是多大?
如图所示,质量为m的小物块(可视为质点)在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度υ飞离桌面,最终落在水平地面上。已知υ="3.0" m/s,m=0.10kg,l=1.4m,s=0.90m,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求: (1)桌面高h的大小; (2)小物块的初速度大小v0。
如图12所示,固定在竖直平面内的光滑轨道,由一段斜直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道半径为R。一质量为m的小物块(可视为质点)从斜直轨道上的A点由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。A点距轨道最低点的竖直高度为4R。已知重力加速度为g。求: (1)小物块通过圆形轨道最高点C时速度v的大小; (2)在最高点C时,轨道对小物块的作用力F的大小。
图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像.足够长光滑金属轨道电阻不计,倾角θ=30°.轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻,金属杆MN电阻r=0.5Ω,质量m=0.4kg,杆长 L=1.0m.在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让金属杆从图示位置由静止开始释放,此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的I-t图像,设杆在整个运动过程中与轨道垂直,取g=10m/s2.试求: (1)t=0.5s时电阻R的热功率; (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小; (3)估算0~1.2s内通过电阻R的电荷量大小及在R上产生的焦耳热.