如图所示,条形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度B的大小均为0.3T,AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,它们相互平行,条形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′、CC′之间的距离d=1m。一束带正电的某种粒子从AA′上的O点以沿与AA′成60°角、大小不同的速度射入磁场,当粒子的速度小于某一值v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间t0=4×10-6s;当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB′射出区域Ⅰ。取π≈3,不计粒子所受重力。求:
(1)粒子的比荷 ;
(2)速度v0和v1 的大小;
(3)速度为v1的粒子从O到DD′所用的时间。
如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度
一端连接
的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度
。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力
作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度
。求:
(1)感应电动势E和感应电流
;
(2)在0.1
时间内,拉力的冲量
的大小;
(3)若将MN换为电阻
的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压
。
由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心
在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图示为
、
、
三颗星体质量不相同时的一般情况)。若A星体质量为
,
、
两星体的质量均为
,三角形边长为
。求:
(1) 星体所受合力大小 ;
(2)
星体所受合力大小
;
(3)
星体的轨道半径
;
(4)三星体做圆周运动的周期
。
在
平面内,有沿
轴负方向的匀强电场,场强大小为
(图中未画出),由
点斜射出一质量为
,带电荷量为
的粒子,
和
是粒子运动轨迹上的两点,如图所示,其中
为常数。粒子所受重力忽略不计。求:
(1)粒子从
到
过程中电场力对它做的功;
(2)粒子从
到
过程所经历的时间;
(3)粒子经过
点时的速率。
一质量为0.5
的小物块放在水平地面上的
点,距离
点5
的位置
处是一面墙,如图所示。长物块以
="9"
的初速度从
点沿
方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7
,碰后以6
的速度把向运动直至静止。
取10
2。
(1)求物块与地面间的动摩擦因数
;
(2)若碰撞时间为0.05
,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小
;
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功
。
(14分)如图所示为一传送带装置模型,斜面的倾角θ,底端经一长度可忽略的光滑圆弧与足够长的水平传送带相连接,质量m="2kg" 的物体从高h=30cm的斜面上由静止开始下滑,它与斜面的动摩擦因数μ1=0.25,与水平传送带的动摩擦因数μ2=0.5,物体在传送带上运动一段时间以后,物体又回到了斜面上,如此反复多次后最终停在斜面底端。已知传送带的速度恒为v=2.5m/s,tanθ=O.75,g取10m/s2。求:
(1)物体第一次滑到底端的速度大小。
(2)从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中,求传送带对物体所做功及物体对传送带做功。
(3)从物体开始下滑到最终停在斜面底端,物体在斜面上通过的总路程。