如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强电场,电场的方向平行于y轴向下;在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外。有一质量为m,带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A点时,速度方向与x轴的夹角,A点与原点O的距离为d。接着,质点进入磁场,并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为
,求
(1)粒子在磁场中运动速度的大小;
(2)匀强电场的场强大小。
如图所示,小车的质量为M=3kg,车的上表面左端为光滑圆弧BC,右端为水平粗糙平面AB,二者相切于B点,AB的长为
,一质量为
的小物块,放在车的最右端,小物块与车之间的动摩擦因数
。车和小物块一起以
的速度在光滑水平面上匀速向左运动,小车撞墙后瞬间速度变为零,但未与墙粘连。g取
,求:
(1)小物块沿圆弧上升的最大高度;
(2)小物块再次回到B点时的速度大小;
(3)小物块从最高点返回后与车的速度相同时,小物块距B端多远。
如图所示,一位质量参加“挑战极限”的业余选手,要越过一宽度为
的水沟,跃上高为
的平台.采用的方法是:人手握一根长
的轻质弹性杆一端,从
点由静止开始匀加速助跑,至
点时,杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生形变、同时脚蹬地,人被弹起,到达最高点时杆处于竖直状态,人的重心在杆的顶端,此刻人放开杆水平飞出,最终趴落到平台上,运动过程中空气阻力可忽略不计.
(1)设人到达点时速度
,人匀加速运动的加速度
,求助跑距离SAB;
(2)人要到达平台,在最高点飞出时刻速度至少多大?(取g=10m/s2)
(3)设人跑动过程中重心离地高度,在(1)、(2)问的条件下,在B点蹬地弹起瞬间,人至少再做多少功?
如图所示,长为L的光滑水平轨道PQ与两个曲率半径相同的光滑圆弧轨道相连,圆弧轨道与水平轨道连接处的切线为水平方向,A球以速度v0向右运动,与静止于水平轨道中点处的小球B发生碰撞,碰撞时无机械能损失,已知A、B两球的质量分别为mA,mB,且mA:mB=1:4,小球在圆弧轨道上的运动可认为是简谐运动。(每次碰撞均无机械能损失)试求:
(1)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度。
(2)两球第二次碰撞位置距Q点多远?
(3)讨论小球第n次碰撞结束时各自的速度。
如图所示,坐标平面的第Ⅳ象限内存在大小为E、方向坚直向上的匀强电场,第I象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。足够长的挡板MN垂直y轴放置且距原点O的距离为d。一质量为m(不计重力)、带电量为-q的粒子若自距原点O为L的A点以大小为
,方向沿x轴正方向的速度进入磁场,则粒子恰好到达O点而不进入电场。现该粒子仍从A点进入磁场,但初速度大小为
,为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上,求粒子在A点进入磁场时:
(1)其速度方向与y轴正方向之间的夹角。
(2)粒子到达挡板上时的速度大小。
如图所示,长L=1.5m,高h=0.45m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动。当木箱的速度
=3.6m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N,并同时将一个质量m=lkg的小球轻放在距木箱右端
的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为0.2,而小球与木箱之间的摩擦不计.取g=10m/s2求:
(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;
(2)小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移;
(3)小球离开木箱时木箱的速度.