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,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,将一个光滑、绝缘的挡板ABCD固定在光滑、绝缘的水平面上,AB段为直线形挡板, BCD段是半径为R的圆弧形挡板,且AB与BCD相切。挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆直径MN平行。现将带电量为q、质量为m的小球从挡板内侧的A点由静止释放,小球沿挡板内侧恰好过M点运动到D点后抛出,下列判断正确的是
A.小球带正电或带负电均可完成上述运动过程
B.小球运动到N点时动能最大
C.AN两点间沿电场线方向的距离为
D.小球运动到C点时,挡板对小球的弹力为3qE
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如图所示,电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为1m。导轨中部有一个直径也为1m的圆形匀强磁场区域,与两导轨相切于M、N两点。磁感应强度大小为1T、方向竖直向下,长度略大于1m的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中,并与区域圆直径MN重合。金属棒的有效电阻为,以劲度系数为 的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连,另一端固定在墙壁上,此时弹簧恰好处于原长。两导轨通过一阻值为的电阻与一电动势为4V、内阻为的电源相连,导轨电阻不计。若开关S闭合一段时间后,金属棒停在导轨上的某一位置,则该位置到MN的距离为
A. 0.3m
B. 0.35m
C. 0.4m
D. 0.45m
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(10分)如图所示,光滑绝缘的水平面上有一网状结构的板OA与水平成为30°倾角放置,其左端有一竖直档板,挡板上有一小孔P,已知OA板上方有方向竖直向上、场强大小为E=5V/m的匀强电场,和垂直纸面向外的、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场,现有一质量为m=带电量为q=+的带电小球,从小孔P以速度v=2m/s水平射入上述电场、磁场区域,之后从OA板上的M点垂直OA方向飞出上述的电磁场区域后而进入下方的电磁场区域 ,OA板下方电场方向变为水平向右,电场强度大小为,当小球碰到水平地面时立刻加上匀强磁场,磁感应强度大小仍为B=1T,方向垂直纸面向里。小球与水平地面相碰时,竖直方向速度立刻减为零,水平方向速度不变,小球运动到D处刚好离开水平地面,然后沿着曲线DQ运动,重力加速度为g=10m/s2,小球在水平地面上运动过程中电量保持不变,不计摩擦。
(1)求小球在OA上方空间电磁场中运动时间;
(2)求小球从M运动到D的时间;
(3)若小球在DQ曲线上运动到某处时速率最大为vm,该处轨迹的曲率半径(即把那一段曲线尽可能的微分,近似一个圆弧,这个圆弧对应的半径即曲线上这个点的曲率半径)。求vm与的函数关系。
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如图所示,光滑绝缘的水平面上有一网状结构的板OA与水平成为30°倾角放置,其左端有一竖直档板,挡板上有一小孔P,已知OA板上方有方向竖直向上、场强大小为E=5V/m的匀强电场,和垂直纸面向外的、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场,现有一质量为m=带电量为q=+的带电小球,从小孔P以速度v=2m/s水平射入上述电场、磁场区域,之后从OA板上的M点垂直OA方向飞出上述的电磁场区域后而进入下方的电磁场区域 ,OA板下方电场方向变为水平向右,电场强度大小为,当小球碰到水平地面时立刻加上匀强磁场,磁感应强度大小仍为B=1T,方向垂直纸面向里。小球与水平地面相碰时,竖直方向速度立刻减为零,水平方向速度不变,小球运动到D处刚好离开水平地面,然后沿着曲线DQ运动,重力加速度为g=10m/s2,小球在水平地面上运动过程中电量保持不变,不计摩擦。
(1)求小球在OA上方空间电磁场中运动时间;
(2)求小球从M运动到D的时间;
(3)若小球在DQ曲线上运动到某处时速率最大为vm,该处轨迹的曲率半径(即把那一段曲线尽可能的微分,近似一个圆弧,这个圆弧对应的半径即曲线上这个点的曲率半径)。求vm与的函数关系。
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如图所示,光滑绝缘的水平面内存在场强为E的匀强电场,长度为L绝缘光滑的挡板AC与电场方向夹角为30°.现有质量相等、电荷量均为Q的甲、乙两个带电体从A处出发,甲由静止释放,沿AC边无摩擦滑动,乙垂直于电场方向以一定的初速度运动,甲、乙两个带电体都通过C处.则甲、乙两个带电体
A.发生的位移相等
B.通过C处的速度相等
C.电势能减少量都为
D.从A运动到C时间之比为
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如图所示,光滑绝缘的水平面内存在场强为E的匀强电场,长度为L绝缘光滑的挡板AC与电场方向夹角为30°.现有质量相等、电荷量均为Q的甲、乙两个带电体从A处出发,甲由静止释放,沿AC边无摩擦滑动,乙垂直于电场方向以一定的初速度运动,甲、乙两个带电体都通过C处.则甲、乙两个带电体
A.发生的位移相等 B.通过C处的速度相等
C.电势能减少量都为 D.从A运动到C时间之比为
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如图所示,一个光滑绝缘细椭圆环固定放置在水平面上,其长轴AC的延长线两侧固定有两个等量异号点电荷,电量绝对值为Q,两者连线的中点O恰为椭圆的中心,BD为椭圆的短轴。一带电量为的小球套在环上(),以速度从A点沿椭圆环顺时针运动,到达C点时速度为,且,则以下说法正确的是( )
A.小球带正电
B.小球在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力
C.小球在B点和D点动能相同
D.小球在C点电势能最小
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