如图甲所示,在两平行金属板的中线OO′某处放置一个粒子源,粒子源沿OO′方向连续不断地放出速度v0=1.0×105m/s的带正电的粒子。在直线MN的右侧分布范围足够大的匀强磁场,磁感应强度B=0.01πT,方向垂直纸面向里,MN与中线OO′垂直。两平行金属板的电压U随时间变化的U-t图线如图乙所示。已知带电粒子的荷质比,粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计,若t=0.1s时刻粒子源放出的粒子恰能从平行金属板边缘离开电场(设在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场看作是恒定的)。求:
(1)在t=0.1s时刻粒子源放出的粒子离开电场时的速度大小和方向。
(2)从粒子源放出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间。
如图所示,AB为斜轨道,与水平面夹角30°,BC为水平轨道,两轨道在B处通过一小段圆弧相连接,一质量为m的小物块,自轨道AB的A处从静止开始沿轨道下滑,最后停在轨道上的C点,已知A点高h,物块与轨道间的动摩擦因数为μ,求:
(1)整个过程中摩擦力所做的功?
(2)物块沿轨道AB段滑动的时间t1与沿轨道BC段滑动的时间t2之比t1/t2等于多少?
如图所示,光滑的曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车的上表面相平,质量为m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑下平板小车,使得小车在光滑水平面上滑动.已知小滑块从光滑轨道上高度为H的位置由静止开始滑下,最终停到板面上的Q点.若平板小车的质量为3m.用g表示本地的重力加速度大小,求:
(1)小滑块到达轨道底端时的速度大小v0;
(2)小滑块滑上小车后,平板小车可达到的最大速度V;
(3)该过程系统产生的总热量Q.
物块A与竖直轻弹簧相连,放在水平地面上,一个物块B由距弹簧上端O点H高处自由落下,落到弹簧上端后将弹簧压缩.为了研究物块B下落的速度随时间变化的规律和物块A对地面的压力随时间变化的规律,某位同学在物块A的正下方放置一个压力传感器,测量物块A对地面的压力,在物块B的正上方放置一个速度传感器,测量物块B下落的速度.在实验中测得:物块A对地面的最小压力为P1,当物块B有最大速度时,物块A对地面的压力为P2.已知弹簧的劲度系数为k,物块B的最大速度为v,重力加速度为g,不计弹簧的质量.
(1)物块A的质量.
(2)物块B在压缩弹簧开始直到B达到最大速度的过程中,它对弹簧做的功.
(3)若用T表示物块B的速度由v减到零所用的时间,用P3表示物块A对地面的最大压力,试推测:物块的速度由v减到零的过程中,物块A对地面的压力P随时间t变化的规律可能是下列函数中的(要求说明推测的依据)
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
如图所示,内壁光滑的半径为R的圆形轨道,固定在竖直平面内.质量为m1的小球静止在轨道最低点,另一质量为m2的小球(两小球均可视为质点)从内壁上与圆心O等高的位置由静止释放,到最低点时与m1发生弹性碰撞.求:
(1)小球m2运动到最低点时的速度大小.
(2)碰撞后,欲使m1能沿内壁运动到最高点,则应满足什么条件?
如图所示,滑块A、B的质量分别为m与M,且m<M,由轻质弹簧相连接,置于光滑的水平面上.用一根轻绳把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后绑紧,两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动,突然,轻绳断开,当弹簧恢复至自然长度时,滑块A的速度正好为零,问在以后的运动过程中,滑块B是否会有速度为零的时刻?试通过定量分析,证明你的结论.