(17分)如图所示,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.
(15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,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图所示.求物块最终停止时的位置.(g取 10 m/s2)
(12分)与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图所示,a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为300,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s。已知滑块质量为2.00kg,滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm,光电门1和2之间的距离为0.540m,g=9.80m/s2,取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。(结果保留三位有效数字)
①滑块通过光电门1时的速度v1= m/s,通过光电门2时的速度v2= m/s;
②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为 J,重力势能的减少量为 J。
(17分)(1)(5分)如图所示,一束白光通过三棱镜后,将发生光的色散现象,在光屏上看到的彩色光带,在A位置处是 色光,在B位置处是 色光,这个实验表明同种材料对于不同的色光有不同的 。
P、Q两电荷的电场线分布如图所示,c、d为电场中的两点.一个离子从a运动到b(不计重力),轨迹如图中虚线所示.则下列判断正确的是
A.Q带正电
B.c点电势高于d点电势
C.离子在运动过程中受到P的排斥
D.离子从a到b,电场力做负功
一质点竖直向上运动,运动过程中质点的机械能与高度的关系的图象如图所示,其中0~h1过程的图线为水平线,h1~h2过程的图线为倾斜直线.根据该图象,下列判断正确的是
A.质点在0~h1过程中除重力外不受其他力的作用
B.质点在0~h1过程中动能始终不变
C.质点在h1~h2过程中合外力与速度的方向一定相反
D.质点在h1~h2过程不可能做匀速直线运动