如图示,在水平方向的匀强电场中,有一个不可伸长的绝缘细线L的一端连着质量为m带电量为q的带电小球,另一端固定于O点.现在,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放时,发现:小球能够恰好摆到最低点B.已知本地的重力加速度为g.求:
(1)该匀强电场的电场强度E的表达式;
(2)小球摆到什么位置速度最大?并导出这个最大速度的表达式.
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某学生实验小组为了搞清楚功、能、动量之间的关系,设计了如下实验:
(一)主要实验器材:一块正方形的软木块,其边长D=16cm,质量M=40g;一支出射速度能够连续可调的气枪,其子弹的质量m=10g;….
(二)主要实验过程:首先,他们把正方形的软木块固定在桌面上,当子弹以20m/s的水平速度从正面射入该木块后,实验小组测得子弹能够进入木块中5cm的深度.然后,他们把该木块放在光滑的水平面上(例如:气垫导轨上),子弹再次从正面射入该木块,….
在后者情况下,请你利用力学的知识,帮助他们分析和预测以下几个问题:
(1)若子弹仍以20m/s的水平速度射入木块,子弹最多能进入木块中的深度有多大?
(2)若子弹仍以20m/s的水平速度射入木块,在子弹进入木块的过程中,系统损失的机械能和产生的热量各是多少?
(3)为了使子弹能够穿透该木块,那么子弹的入射速度大小至少不能低于多少?
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