(18分)如下图所示,一根长 L = 1.5m 的光滑绝缘细直杆MN ,竖直固定在场强为 E =1.0 ×105N / C 、与水平方向成θ=300角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球 A(可视为点电荷) ,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球 B(可视为点电荷) 穿在杆上可自由滑动, 电荷量q=+1.0 ×10一6 C,质量m=1.0×10一2 kg 。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×10 9N·m2/C2,取 g =10m / s2)
( l )小球B开始运动时的加速度为多大?
( 2 )小球B 的速度最大时,距 M 端的高度 h1为多大?
( 3 )小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h2=0.61m 时,速度为v=1.0m / s ,求此过程中小球 B 的电势能改变了多少?
(10分)有两个带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q。在真空中相距0.4m。如果引入第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态。求第三个小球带的是哪种电荷?应放在什么地方?电荷量是Q的多少倍?
(12分)如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径R=0.5 m,轨道在C处与水平地面相切,在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度v0=5 m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最后落在水平地面上的D点,求C、D间的距离x.取重力加速度g=10 m/s2。
(1) (8分)为了探索弹力和弹簧伸长量的关系,李卫同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示图象。从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,而使图象上端成曲线,图象上端弯曲的原因是__________________________。这两根弹簧的劲度系数分别______N/m和______ N/m.若要制作一个精确程度较高的弹秤, 应选弹簧秤______。
(2)(4分)在验证机械能守恒定律的实验中,下列说法正确的是( )
A.要用天平称重锤质量
B.选用质量大的重锤可减小实验误差
C.为使实验结果准确,应选择1、2两点间距离接近2 mm的纸带进行分析
D.实验结果总是动能增加略小于重力势能的减少
如下图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为v2(v2<v1)。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则( )
A.小物体上升的最大高度为
B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小
C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功
D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小
位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则( )
A.a点和b点的电场强度相同
B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功
C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功
D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能先减小后增大