15.(12分)如图1-25-12所示,小平板车B静止在光滑水平面上,一可以忽略大小的小物块A静止在小车B的左端,已知物块A的质量为m,电荷量为+Q;小车B的质量为M,电荷量为-Q,上表面绝缘,长度足够长;A、B间的动摩擦因数为μ,A、B间的库仑力不计,A、B始终都处在场强大小为E、方向水平向左的匀强电场中.在t=0时刻物块A受到一大小为I,方向水平向右的冲量作用开始向小车B的右端滑行.求:
图1-25-12
(1)物块A的最终速度大小;
(2)物块A距小车B左端的最大距离.
14.(12分)倾角为30°的直角三角形底边长为2 L,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨,现在底边中点O处固定一正电荷Q,让一个质量为m的带正电质点q从斜面顶端A沿斜边滑下(不脱离斜面),如图1-25-11所示,已测得它滑到B在斜面上的垂足D处时速度为v,加速度为a,方向沿斜面向下,问该质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为多大?
13.(12分)有两个带电小球m1与m2,分别带电+Q1和+Q2,在绝缘光滑水平面上,沿同一直线相向运动,当它们相距r时,速率分别为v1与v2,电势能为E,在整个运动过程中(不相碰)电势能的最大值为多少?
12.质量为m、电荷量为q的质点,在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动到B点,其速度方向改变的角度为θ(rad),AB弧长为s,则A、B两点间的电势差φA- φB=_______,AB弧中点的场强大小E=_______.
11.如图1-25-10所示中,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为φA=15 V,φB =3 V,φC=-3 V,由此可得D点的电势φD=_______ V.
10.如图1-25-9所示,在匀强电场中分布着A、B、C三点,且BC=20 cm.当把一个电荷量q=10-5 C的正电荷从A点沿AB线移到B点时,电场力做功为零.从B点移到C点时,电场力做功为-1.73×10-3J,则电场的方向为_______,场强的大小为______.
图1-25-9 图1-25-10
9.已知空气的击穿电场强度为2×106 V/m,测得某次闪电火花长为600 m,则发生这次闪电时放电路径两端的电势差U=_______.若这次闪电通过的电荷量为20 C,则释放的能量为_______.(设闪电的火花路径为直径)
8.如图1-25-8所示,光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一电荷量分别为+q和+2q,完全相同的金属球A和B,给A和B以大小相等的初动能E0(此时动量大小均为p0)使其相向运动刚好能发生碰撞,碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2,动量大小分别为p1和p2,则
A.E1=E2=E0 p1=p2=p0
B.E1=E2>E0 p1=p2>p0
C.碰撞发生在M、N中点的左侧
D.两球不同时返回M、N两点
7.如图1-25-7所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点移到B点,动能损失了0.1 J,若A点电势为-10 V,则
图1-25-7
①B点电势为零
②电场线方向向左
③电荷运动的轨迹可能是图中曲线①
④电荷运动的轨迹可能是图中曲线②
A.① B.①② C.①②③ D.①②④
6.AB连线是某电场中的一条电场线,一正电荷从A点处自由释放,电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的速度图象如图1-25-6所示,比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小,下列说法中正确的是
图1-25-6
A.φA>φB,EA>EB
B.φA>φB,EA<EB
C.φA<φB,EA>EB
D.φA<φB,EA<EB
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