如图,在匀强电场和匀强磁场共存的区域内,场强方向竖直向下,磁感强度方向垂直纸面向里.带有电量-的微粒沿半径为
的竖直圆周匀速运动,当与原静止在圆周上的另一带有电量-
的微粒相碰后,合在一起沿半径为
的圆周匀速运动,则
∶
为多少?
如图19所示,一带电量为、质量为
的小球,从距地面高
处以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离为
处有根管口比小球略大的竖直细管,管的上口距地面的
。为了使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场,求:
(1)小球的初速度的大小;
(2)应加电场的场强大小;
(3)小球落地时的动能。
如图17所示的风洞是对许飞机导弹性能进行检测的一种高科技产物,现代汽车的生产也有运用风洞技术进行检没的,如图18所示是小丽所在兴趣小组设计的一个类似于风动的实验装置,他们在桌面上放有许多大小不同的塑料球,测得它们的密度均为,用水平向左恒定的风作用在球上,使它们做匀加速运动(摩擦不计)。已知风对球的作用力与球的最大横截面积成正比,即F=kS,k为一常量。图17
(1)对塑料球来说,空间存在一个风力场,请定义风力场强度并写出其表达式
(2)在该风力场中风力对球做功与路径无关,因此可引入风力势能和风力势的概念。若以栅栏P为风力势能参考平面,写出风力势能EP和风力势U的表达式
(3)写出风力场中机械能守恒定律的表达式(小球半径用r表示;第一状态速度为v1,和P的距离为x1;第二状态速度为v2,和P的距离为x2)
“神舟”六号载人航天飞船的返回舱,在接近地面时打开降落伞后继续下落,下落速度仍达v="8" m/s.为了实现软着陆,在返回舱离地面约h="1" m时启动4个反推力小火箭,使返回舱减速.若返回舱重m="3.5" t,则每个小火箭的平均推力F约多大?(取g="10" m/s2)
如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平,一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示.已知它落地时相对于B点的水平位移=l,现在轨道的下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端F与B端的距离为
.当传送带静止时,让小物体P再次从顶端A处由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端F点水平飞出,仍然落在地面上的C点;当驱动轮转动而带动传送带以恒定速度v匀速向左运动时(其他条件不变),物体P的落地点为D(不计空气阻力).求:
(1)物体P滑至B点时的速度大小;
(2)物体P与传送带之间的动摩擦因数μ;
(3)设皮带轮逆时针旋转,若v=,物体P的落地点D离B点的水平距离s是多少?
每年5月1—7日是人们走亲访友、旅游度假的黄金季节,有一辆豪华卧铺大客车由南京开往北京.已知该车发动机额定牵引功率为180 kW,汽车及客人的总质量为25 t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,试问:
(1)汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少?
(2)汽车从静止开始,保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?