題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,可視為質(zhì)點的三物塊A、B、C放在傾角為30°、長L=2 m的固定斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=,A與B緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上,三物塊的質(zhì)量分別為mA=0.80 kg、mB=0.64 kg、mC=0.50 kg,其中A不帶電,B、C的帶電量分別為qB=+4.0×10-5 C、qC=+2.0×10-5 C且保持不變,開始時三個物塊均能保持靜止且與斜面間均無摩擦力作用.如果選定兩點電荷在相距無窮遠(yuǎn)處的電勢能為0,則相距為r時,兩點電荷具有的電勢能可表示為
.現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度a=1.5 m/s2的勻加速直線運動,經(jīng)過時間t0,力F變?yōu)楹懔�,�?dāng)A運動到斜面頂端時撤去力F.已知靜電力常量k=9.0×109 N·m2/C2,g=10 m/s2.求:
(1)未施加力F時物塊B、C間的距離;
(2)t0時間內(nèi)A上滑的距離;
(3)t0時間內(nèi)庫侖力做的功;
(4)力F對A物塊做的總功.
如圖甲所示,光滑絕緣斜面AB,高h=0.1 m,底端B與一塊質(zhì)量為M=2 kg的均勻、水平放置的絕緣平板光滑連接,平板長為L=1 m,其距B端0.6 m處C固定在高為R=0.5 m的豎直支架上,支架的下端與垂直于紙面的固定轉(zhuǎn)軸O連接,平板可繞轉(zhuǎn)軸O沿順時針方向翻轉(zhuǎn),在支架正上方有一個水平向右的有界勻強電場E.在斜面頂端A放置帶正電q=1×10-5 C的很小的物體,質(zhì)量為m,使其由靜止滑下,沿平板進入電場,能滑過D點,并從D點飛出到水平地面上,設(shè)物體從D點飛出的水平距離為x,如圖乙是x2與E圖像,重力加速度g取10 m/s2.問:
(1)圖乙中物體的質(zhì)量m為多大?物體與平板間的動摩擦因數(shù)m 是多大?
(2)為保證不同質(zhì)量物體都能滑過D點,且平板不翻轉(zhuǎn),求物體的質(zhì)量的取值范圍?
(3)為保證不同質(zhì)量物體都能滑過D點,且平板不翻轉(zhuǎn),求水平勻強電場E的大小范圍?
(4)平板出現(xiàn)漏電是常有的事情(漏電不影響電場分布),假設(shè)圖乙中物體m的帶電減少量Δq隨在平板上滑過的長度成正比,即Δq=ks(k=5×10-6 C/m),為保證物體滑到D點并且飛出的水平距離為1 m,求此時勻強電場E的大��;請在圖乙中畫出平板漏電情況下的x2與E圖像.
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如圖所示,一根長L=1.5 m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場強為E=1.0×105 N/C、與水平方向成=30°角的傾斜向上的勻強電場中.桿的下端M固定一個帶電小球A,電荷量Q=+4.5×10-6C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動,電荷量q=+1.0×10-6C,質(zhì)量m=1.0×10-2 kg.現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開始運動.(靜電力常量k=9.0×109 N·m2/C2.取g=10 m/s2)
(1)小球B開始運動時的加速度為多大?
(2)小球B的速度最大時,距M端的高度h1為多大?
(3)小球B從N端運動到距M端的高度h2=0.61 m時,速度為v=1.0 m/s,求此過程中小球B的電勢能改變了多少?
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