如图所示,直线MN与水平线夹角为60°,其右侧有一垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B;直线PQ垂直MN,且PQ与MN包围的空间有一匀强电场,电场方向平行于PQ。有一质量为m 电量为+q的带电粒子在纸面内以v0的水平初速度从A点飞入磁场,粒子进入磁场t0(t0未知)时间后立即撤除磁场,此时粒子未到达MN,之后粒子垂直MQ边界从C点(图中未画出)飞入电场;随后粒子再次通过C点。粒子在以上整个过程中所用总时间恰为此带电粒子在磁场中运动一周所需时间,粒子所受重力不计。试求:
(1)粒子在磁场中运动的时间t0
(2)匀强电场场强E的大小。
世界一级方程式(F1)比赛过程中,赛车在比赛中有一次进站加油的过程.在某次比赛中,处于第一名的赛车进站加油,该赛车进站时一直做减速运动,平均加速度为30m/s2,出站时一直做加速运动,平均加速度为45m/s2,加油时间为6s,进站前和出站后在赛道上的速度均为90m/s,则该赛车从进站到出站所用时间是多少?
某质点从A点出发做变速直线运动,前3s向东运动了20m到达B点,在B点停了2s后又向西运动,又经过5s前进了60m到达A点西侧的C点,如图所示.求:
(1)总路程;
(2)全程的平均速度.
在电场强度为E方向水平向右的匀强电场中,用一根长为L的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m的电量为q带正电的小球,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆从水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中。求:
(1)电场力对小球作多少功? 小球的电势能如何变化?
(2)小球到达B点时的速度多大?
(3)在最低点时绝缘杆对小球的作用力?
如图所示,水平地面上竖直固定一个光滑的、半径R=0.45m的1/4圆弧轨道,A、B分别是圆弧的端点,圆弧B点右侧是光滑的水平地面,地面上放着一块足够长的木板,木板的上表面与圆弧轨道的最低点B等高,可视为质点的小滑块P1和P2的质量均为m=0.20kg,木板的质量M=4m,P1和P2与木板上表面的动摩擦因数分别为=0.20和
=0.50,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力;开始时木板的左端紧靠着B,P2静止在木板的左端,P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿圆弧轨道自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在木板的左端,取g=10m/s2。求:
(1)P1通过圆弧轨道的最低点B时对轨道的压力;
(2)P2在木板上滑动时,木板的加速度为多大?
(3)已知木板长L=2m,请通过计算说明P2会从木板上掉下吗?如能掉下,求时间?如不能,求共速?
一静止原子核发生α衰变,生成一α粒子及一新核,测得α粒子的速度为光在真空中的速度的0.1倍。已知α粒子的质量为m,电荷量为q;新核的质量为α粒子的质量的n倍;光在真空中的速度大小为c。
求:(1)衰变过程中新核所受冲量的大小;
(2)衰变前原子核的质量。