右图中左边有一对平行金属板,两板相距为,电压为;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里,图中右边有一半径为、圆心为的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的点射出,已知弧所对应的圆心角为。不计重力,求:
(1)离子速度的大小;
(2)离子的质量。
长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点.让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图.求摆线L与竖直方向的夹角为α时:
(1)线的拉力F;
(2)小球运动的线速度的大小;
(3)小球运动的角速度及周期.
在足够大的光滑水平桌面上,一质量m=1kg的小球静止在图示坐标系的原点O处。从t=0时刻起,小球受到沿+x方向的大小为F1=2N的恒定拉力作用开始运动。在t=1s时刻,撤去F1,立即换成沿+y方向的大小为F2=2N的恒定拉力作用在物体上。在t=2s时刻,把F2也撤去。在t=3s时刻,小球开始进入一个固定在水平桌面上的圆形光滑细管道(在图上只画了该管道的管口,管道的内径略微大于小球的直径)。已知小球是沿管道的切线方向进入管道的,且已知该管道的圆心在y轴上。求:
(1)t=2s时刻,小球的位置坐标
(2)进入管道后,小球对管道水平方向上作用力的大小
(3)沿着管道,小球第一次到达y轴的位置
竖直直杆上有相距L的A、B两点,取一段长为2L的光滑细线,将这段细线穿过一个质量为m的小环(小环半径很小,可忽略不计),然后把细线的一端固定于直杆上的A点,另一端固定于直杆上的B点,再使竖直杆以自身为轴转动,导致小环在水平面内做圆周运动,逐渐缓慢地增加转动的角速度,直到使细线的一部分呈水平状态,如图所示。(重力加速度为g)求:
(1)此时,细线上水平部分(即图示BC段)的长度
(2)此时,细线中的拉力大小
(3)此时,系统转动的角速度
一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验:在距离月球地面高h(h只有几十厘米,远远小于月球的半径)处,以初速度v0(v0只有几米每秒)水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x,通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,求:
(1)月球表面的重力加速度
(2)月球的质量
(3)环绕月球表面运动的宇宙飞船的速率是多少?
装有装饰材料的木箱质量为m=50kg,静止放在动摩擦因数为μ=0.5的水平地面上。若用大小为F=500N,方向与水平方向夹角为θ=370(cos370=0.8)斜向上的拉力拉木箱从静止开始沿水平地面运动x=27m。取g=10m/s2。求:
(1)该过程中,拉力F对木箱做的功
(2)该过程中,合力对木箱做的功