如图所示,光滑的水平面上静止着一辆小车(用绝缘材料制成),小车上固定一对竖直放置的带电金属板,在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、b。一个质量为m、带电量为-q的小球从小孔a无初速度进入金属板,小球与左金属板相碰时间极短,碰撞时小球的电量不变且系统机械能没有损失,小球恰好从小孔b出金属板,则
A. 小车(含金属板,下同)和小球组成的系统动量守恒
B. 小车和小球组成的系统机械能守恒
C. 在整个过程中小车的位移为零
D. 因为小车和小球的质量大小关系未知,无法求出小车的位移
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如图所示,光滑的水平面上静止着一辆小车(用绝缘材料制成),小车上固定一对竖直放置的带电金属板,在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、b。一个质量为m、带电量为-q的小球从小孔a无初速度进入金属板,小球与左金属板相碰时间极短,碰撞时小球的电量不变且系统机械能没有损失,小球恰好从小孔b出金属板,则
A. 小车(含金属板,下同)和小球组成的系统动量守恒
B. 小车和小球组成的系统机械能守恒
C. 在整个过程中小车的位移为零
D. 因为小车和小球的质量大小关系未知,无法求出小车的位移
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如图所示,带电小球A、B固定在绝缘竖直杆上,带电小球C静止于光滑绝缘水平面上,且对水平面没有压力。B、C处于同一水平面上,且两者距离与A、B距离相等,A、B的带电量分别为qA、qB,则比值为
A. 1 B. C. 2 D. 2
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如图所示,一个上表面绝缘、质量为的不带电小车A置于光滑的水平面上,其左端放置一质量为、带电量为的空盒B,左端开口。小车上表面与水平桌面相平,桌面上水平放置着一轻质弹簧,弹簧左端固定,质量为的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触,此时弹簧处于原长,现用水平向左的推力将缓慢推至M点(弹簧仍在弹性限度内)时,推力做的功为,撤去推力后,沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰,碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起。在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场,电场强度大小为,电场作用一段时间后突然消失,小车正好停止,货物刚好到达小车的最右端。已知物块C与桌面间动摩擦因数,空盒B与小车间的动摩擦因数,间距,点离桌子边沿点距离,物块、空盒体积大小不计,取。求:
(1)物块C与空盒B碰后瞬间的速度;
(2)小车的长度L;
(3)电场作用的时间。
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如图,在光滑绝缘水平面上有一直角三角形区域AOC,AC上放置一个光滑绝缘材料制成的固定挡板,其长度AC=L,∠A=30°,现有一个质量为m,带电量为+q可视为质点的小球从A点以初速度v沿规定方向运动(不计小球重力)。现在AOC区域施加一个沿O到C方向的匀强电场,则:
(1)小球从A点以初速度v沿AO方向(如图所示)运动,要使小球刚好能到达C点,小球到达C点之前没有和挡板发生碰撞,求电场强度的大小及小球到达C点时的动能。
(2)保持电场方向不变,改变小球速度方向,小球从A点在挡板右侧以初速度v沿AC方向(没有标出)运动,若小球从A点运动到C点的时间和第(1)问中小球从A点运动到C点的时间相同,求电场强度的大小。
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如图,光滑水平面上固定着一对竖直放置的平行金属板G和H。在靠近金属板G右壁固定一个可视为质点的小球C,其质量为 MC=0.01kg、带电量为q=+1×10-5C。G、H两板间距离为d=10cm,板H下方开有能让小球C自由通过的小洞。质量分别为MA=0.01kg和MB=0.02kg的不带电绝缘小球A、B用一轻质弹簧连接,并用细线栓连使弹簧处于压缩状态,静放在H板右侧的光滑水平面上,如图a所示。现将细线烧断,小球A、B在弹簧作用下做来回往复运动(A球不会进入G、H两板间)。以向左为速度的正方向,从烧断细线断开后的某时刻开始计时,得到A球的速度—时间图象如图(b)所示。
(1)求在时刻小球B的速度,并在图(b)中大致画出B球的速度—时间图象;
(2)若G、H板间是电场强度为E=8×104V/m的匀强电场,在某时刻将小球C释放,则小球C离开电场时的速度为多大?
(3)若小球C以离开电场时的速度向右匀速运动,它将遇到小球A,并与之结合在一起运动,试定量分析在各种可能的情况下弹簧的最大弹性势能(即最大弹性势能的范围)。
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如图,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k,一端固定,另一端与质量为m、带电荷量为+q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上的A点.当施加水平向右的匀强电场E后,小球从静止开始在A、B之间做简谐运动,在弹性限度内下列关于小球运动情况说法中正确的是( )
A.小球在A、B的速度为零而加速度相同
B.小球简谐振动的振幅为
C.从A到B的过程中,小球和弹簧系统的机械能不断增大
D.将小球由A的左侧一点由静止释放,小球简谐振动的周期增大
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