(14分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面
的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与
x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8 C、质量m
=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,
x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图9所示.求物块最终停
止时的位置.(g取 10 m/s2)
如图11-1-3所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于
x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图
中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x
轴上四个特定的位置.现在把乙分子从a处静止释放,若规
定无穷远处分子势能为零,则:
(1)乙分子在何处势能最小?是正值还是负值?
(2)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能都随距离的减小而增加?
利用所学的热学知识回答下列问题:
(1)我们知道分子热运动的速率是比较大的,常温下能达几百米/秒.将香水瓶盖打开后,离瓶较远的人,为什么不能立刻闻到香味呢?
(2)随着科学技术的不断发展,近几年来,也出现了许多新的焊接方式, 如摩擦焊接、爆炸焊接等.摩擦焊接是使焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转,同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力),瞬间就焊接成一个整体了.试用所学知识分析摩擦焊接的原理.
(14分)一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中,如图12甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图12乙所示.根据图乙给出的信息,(重力加速度为g)求:
(1)匀强电场场强的大小;
(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中,电场力做的功;
(3)小球在h高度处的动能.
(12分)如图11所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N. 取g=10 m/s2,斜面足够长.求:
(1)物块经多长时间离开木板?
(2)物块离开木板时木板获得的动能.
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.
(11分)如图10所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电荷量为q的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在重力与电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动.求:
(1)匀强电场的场强的大小;
(2)小球运动的最高点与出发点之间的电势差.