如图所示,矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场;在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内,半圆管的一半处于电场中,圆心O1为MN的中点,直径AO垂直于水平虚线MN。一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)从半圆管的A点由静止滑入管内,从O点穿出后恰好通过O点正下方的C点。已知重力
加速度为g,电场强度的大小
。求:
(1)小球到达O点时,半圆管对它作用力的大小;
(2)从O点开始计时,经过多长时间小球运动到C点;
(3)矩形区域MNPQ的高度H和宽度L应满足的条件;
(4)符加题:(可做可不做)从O点开始计时,经过多长时间小球的动能最小?
如图5-11所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,试求:小球下降到最低点时,小物块的机械能(取C点所在的水平面为参考平面);
小物块能下滑的最大距离;
小物块在下滑距离为L时的速度大小.
如图7所示,质量为的滑块
套在光滑的水平杆上可自由滑动,质量为
的小球
用一长为
的轻杆与
上的
点相连接,轻杆处于水平位置,可绕
点在竖直平面内自由转动.
固定滑块
,给小球
一竖直向上的初速度,使轻杆绕
点转过900,则小球初速度的最小值是多少?
若
,不固定滑块且给小球一竖直向上的初速度
,则当轻杆绕
点转过900,
球运动至最高点时,
的速度多大?
如图6所示,和
为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径
=2.0m,一个质量为
=1kg的物体在离弧高度为
=3.0m处,以初速度4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数
=0.2,重力加速度
=10m/s2,则
物体在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少?
试描述物体最终的运动情况.
物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少?
如图4所示,倾角为的斜面上,有一质量为
的滑块距档板
为
处以初速度
沿斜面上滑,滑块与斜面间动摩擦因数为
,
<
,若滑块每次与档板碰撞时没有机械能损失,求滑块在整个运动过程中通过的总路程.
如图3所示,竖直平面内固定一个半径为的
光滑圆形轨道
,底端
切线方向连接光滑水平面,
处固定竖直档板,
间的水平距离为
,质量为
的物块从
点由静止释放沿轨道滑动,设物块每次与档板碰后速度大小都是碰前的
,碰撞时间忽略不计,则:
物块第二次与档板碰后沿圆形轨道上升的最大高度为多少?
物块第二次与档板碰撞到第四次与档板碰撞间隔的时间?