如图所示,在距离水平地面的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场,磁感应强度B=1T。正方形线框
的边长
=0.2m、质量m=0.1kg,R=0.08Ω,物体A的质量M=0.2kg。开始时线框的
边在地面上,各段绳都处于伸直状态,从如图所示的位置将A从静止释放。一段时间后线框进入磁场运动。当线框的
边进入磁场时物体A恰好落地,此时轻绳与物体A分离,线框继续上升一段时间后开始下落,最后落至地面。整个过程线框没有转动,线框平面始终处于纸面,g取10m/s2。求:
(1)线框从开始运动到最高点所用的时间;
(2)线框落地时的速度大小;
(3)线框进入和离开磁场的整个过程中线框产生的热量。
某航空母舰上的战斗机起飞过程中最大加速度是a=4.5m/s2,飞机速度要达到v0=60m/s才能起飞,航空母舰甲板长为L=289m,为使飞机安全起飞,航空母舰应以一定速度航行以保证起飞安全,求航空母舰的最小速度v是多少?(设飞机起飞对航母的状态没有影响,飞机的运动可以看作匀加速运动)
如图所示,水平放置的平行金属板A和B的间距为d,极板长为2d;金属板右侧用三块挡板MN、NP、PM围成一个等腰直角三角形区域,顶角NMP为直角,MN挡板上的中点处有一个小孔K恰好位于B板的右端,已知水平挡板NP的长度为=2
a。由质量为m、带电量为+q的同种粒子组成的粒子束,以速度v0从金属板A、B左端沿紧贴板A但不接触板A处射入,不计粒子所受的重力,若在A、B板间加一恒定电压,使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K。求:
⑴.所施加的恒定电压的大小;
⑵.现允许在挡板围成的三角形区域内,加一垂直纸面的匀强磁场,要使从小孔K飞入的粒子经过磁场偏转后能直接(不与其他挡板碰撞)打到挡板MP上,求所加磁场的方向和磁感应强度的范围。
⑶.在第⑵问的前提下,以M为原点,沿MP方向建立x轴,求打到挡板MP上不同位置(用坐标x表示)的粒子在磁场中的运动时间
如图所示,光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P,右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略, 水平部分NQ的长度L=8m,皮带轮逆时针转动带动传送带以v=2m/s的速度匀速转动。MN上放置两个质量都为m=1.0kg的小物块A、B,它们与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4。开始时,A、B静止,A、B间压缩一轻质弹簧,其弹性势能EP=16J。现解除锁定,弹开A、B,并迅速移走弹簧。
⑴.求物块B被弹开时速度的大小;
⑵.A与P相碰后静止,当物块B返回水平面MN后,A被P弹出,A、B相碰后粘在一起向右滑动,要使A、B连接体刚好从Q端滑出,求P对A做的功。
一辆执勤的警车停在直公路边,当警员发现从他旁边以v=10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经t0=2s警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速运动,问:
⑴.在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
⑵.若警车能达到的最大速度是vmax=12m/s,达到最大速度后匀速运动,则警车发动起来后至少要多长时间才能追上违章的货车?
如图所示,空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向为y轴正方向,磁场方向垂直于xy平面(纸面)向外,电场和磁场都可以随意加上或撤除,重新加上的电场或磁场与撤除前的相同.一带正电荷的粒子从P(x=0,y=h)点以一定的速度平行于x轴正向入射.这时若只有磁场,粒子将做半径为R0的圆周运动;若同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动.现在,只加电场,当粒子从P点运动到x=R0平面(图中虚线所示)时,立即撤除电场的同时加上磁场,粒子继续运动,其轨迹与x轴交于M点.不计带电粒子的重力.求:
(1)粒子到达x=R0平面时的速度;
(2)M点到坐标原点O的距离xM.