如图所示的直角坐标系中,在直线x=-2l0的y轴区域内存在两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场的方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(-2l0, -l0)到C(-2l0,0)区域内,连续分布着电荷量为+q,质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子,依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子,恰好从y轴上的A’(0,l0)沿x轴正方向射出电场,其轨迹如图所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。求:
1.匀强电场的电场强度E;
2.AC间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向运动?
如图所示,竖直线的A、B两点固定有等量异种点电荷,电量为q,正负如图所示,
△ABC为一等边三角形,边长为L,CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑1/4圆弧轨道的最低点C相切,已知圆弧的半径为R。现把质量为m带电量为+Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放,到最低点C时速度为v,现取D为电势零点,求:
1.在等量异种电荷A、B的电场中,M点的电势;
2.在最低点C轨道对小球的支持力多大?
如图所示,在同一竖直平面内,一个轻质弹簧静止放于光滑斜面上,一端固定,另一端自由放置,且恰好与水平线AB齐平。一长为L的轻质细线一端固定在O点,另一端系一个质量为m的小球,将细线拉至水平,此时小球在位置C,由静止释放小球,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断, D点到AB的距离为h,之后小球恰好沿斜面方向将弹簧压缩,弹簧的最大压缩量为x.求:
1.细绳所能承受的最大拉力;
2.斜面的倾角θ;
3.弹簧所获得的最大弹性势能。
质量为2t的汽车在平直公路上由静止开始运动,保持牵引力恒定,在30s内速度增大到15m/s,这时汽车刚好达到额定功率,然后保持额定输出功率不变,再运动15s达到最大速度20m/s,求:
1.汽车的额定功率;
2.汽车运动过程中受到的阻力;
3.汽车在45s共前进多少路程。
我校一年一度的田径运动会已经举行。在4×100m接力赛的一组中有甲、乙两位同学,他们在奔跑时具有相同的最大速度。乙从静止开始全力奔跑,需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可看做匀变速直线运动。现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区准备全力奔出。若要求乙接棒时奔跑速度达到最大速度的80%,回答下列问题:
1.乙在接力区必须先跑出多少米?
2.乙应在距离甲多远时起跑?
某实验小组用图1所示装置探究“重锤动能变化与重力对它做功的关系”。实验中,让拖着纸带的重锤从高处由静止自由落下,打点计时器在纸带上打出一系列的点,通过对打下的点进行测量和研究,即可达到实验目的.
1. 图2是实验中打下的一条纸带,O点是重物开始下落时打下的起点,该小组在纸带上选取A、B、C、D、E、F、G七个计数点,每两个计数点间还有一个计时点(图中未画出),各计数点与起点O的距离如图所示,已知打点计时器工作频率为50Hz,分别计算B、C、D、E、F五个计数点与O点的速度平方差△v2(△v2= v2- v02)。其中D点应填的数据为: (保留3位有效数字)
计数点 |
B |
C |
D |
E |
F |
速度平方差△v2/(m·s-1)2 |
1.38 |
2.45 |
|
5.52 |
7.50 |
2.以Δv 2为纵轴,以各计数点到O点的距离h为横轴,在坐标系中做出Δv 2—h图像。若不考虑误差,认为动能的变化量等于重力做的功,利用做出的图线的斜率,可求得当地的重力加速度g′= .(保留3位有效数字)
3.重锤下落过程中一定受到阻力的作用。若已知当地的重力加速度为g,用这一装置测量重锤下落过程中受到的阻力F的大小,还需测量的物理量是 , F大小的表达式为:F= (用符号表示)