如图所示,在光滑绝缘的水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B.A球的带电量为+2q,B球的带电量为-3q,两球组成一带电系统.虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧,虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线.若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后.试求:
(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小;
(2)带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量;
(3)带电系统运动的周期.
考点分析:
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如图甲所示,两平行金属板A、B的板长L=0.2m,板间距d=0.2m,两金属板间加如图乙所示的交变电压,并在两板间形成交变的匀强电场,忽略其边缘效应.在金属板右侧有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其左右宽度D=0.4m,上下范围足够大,边界MN和PQ均与金属板垂直,匀强磁场的磁感应强度B=1×10
-2 T.现从t=0开始,从两极板左侧的中点O处以每秒钟1000个的数量均匀连续地释放出某种正电荷粒子,这些粒子均以v
=2×10
5 m/s的速度沿两板间的中线OO′连续进入电场,已知带电粒子的比荷
=1×10
8C/kg,粒子的重力和粒子间的相互作用都忽略不计,在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变.求:
(1)t=0时刻进入的粒子,经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离;
(2)在0~1s内有多少个带电粒子能进入磁场;
(3)何时由O点进入的带电粒子在磁场中运动的时间最长?
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两足够长的平行金属导轨间的距离为L,导轨光滑且电阻不计,导轨所在的平面与水平面夹角为θ.在导轨所在平面内,分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上,在外力作用下保持静止,导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R
1.完成下列问题:
(1)如图甲,金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源.撤去外力后导体棒仍能静止.求直流电源电动势;
(2)如图乙,金属导轨的一端接一个阻值为R
2的定值电阻,撤去外力让导体棒由静止开始下滑.在加速下滑的过程中,当导体棒的速度达到v时,求此时导体棒的加速度;
(3)求(2)问中导体棒所能达到的最大速度.
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在光滑的水平面上,一质量为m
A=0.1kg的小球A,以8m/s的初速度向右运动,与质量为m
B=0.2kg的静止小球B发生弹性正碰.碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道,且恰好能通过最高点N后水平抛出.g=10m/s
2.求:(1)碰撞后小球B的速度大小;
(2)小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量;
(3)碰撞过程中系统的机械能损失.
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某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点,其水平位移x
1=3m,着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4m/s,并以此为初速沿水平地面滑行x
2=8m后停止于C点.已知人与滑板的总质量m=60kg,g=10m/s
2.(空气阻力忽略不计).求
(1)人与滑板离开平台时的水平初速度;
(2)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小.
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用伏安法测定一个待测电阻R
x的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势3V,内阻不计
电流表A
1:量程0~15mA,内阻约为100Ω
电流表A
2:量程0~300μA,内阻为1000Ω
滑动变阻器R
1:阻值范围0~20Ω,额定电流2A
电阻箱R
2,阻值范围0~9999Ω,额定电流1A
电键S、导线若干要求实验中尽可能准确地测量R
x的阻值,请回答下面问题:
(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表______(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到______Ω,这样可以改装成一个量程为3.0的电压表.
(2)在方框中画完整测量R
x阻值的电路图,并在图中标明器材代号;
(3)调节滑动变阻器R
1,两表的示数如图所示,可读出电流表A
1的示数是______mA,电流表A
2的示数是______μA,测得待测电阻R
x的阻值是______.本次测量存在一定的系统误差,考虑这个原因测量值比较真实值______(选填“偏大”或“偏小”).
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