在实验室中,需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间,以达到预想的实验效果。现设想在xOy的纸面内存在以下的匀强磁场区域,在O点到P点区域的x轴上方,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,在x轴下方,磁感应强度大小也为B,方向垂直纸面向里,OP两点距离为x0(如图所示)。现在原点O处以恒定速度v0不断地向第一象限内发射氘核粒子。
(1)设粒子以与x轴成45°角从O点射出,第一次与x轴相交于A点,第n次与x轴交于P点,求氘核粒子的比荷(用已知量B、x0、v0、n表示),并求OA段粒子运动轨迹的弧长(用已知量x0、v0、n表示)。
(2)求粒子从O点到A点所经历时间t1和从O点到P点所经历时间t(用已知量x0、v0、n表示)。
如图所示,求质量为m的小球从位置A运动到位置B的过程中重力所做的功.
起重机以的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?
下表列出了某种型号轿车的部分数据,试根据表中数据回答下列问题:
××型轿车(部分数据)
长(mm)×宽(mm)×高(mm) |
4871×1835×1460 |
净重/(kg) |
1500 |
传动系统 |
前轮驱动与挡变速 |
发动机型式 |
直列4缸 |
发动机排量(L) |
2.2 |
最高时速(km/h) |
252 |
0~108 km/h的加速时间(s) |
10 |
额定功率(kW) |
140 |
(1)如图为轿车中用于改变车速的排挡.手推变速杆到达不同挡位,可获得不同的运行速度,从“1~5”各挡速度逐渐增大,R是倒车挡.试问轿车要以最大动力上坡,变速杆应推至哪一挡?并说明理由.
(2)该车以额定功率和最高速度运行时,轿车的牵引力为多大?
(3)如果把0~108 km/h的加速过程看做匀加速直线运动,则此过程中汽车的加速度为多大?
质量m=3 kg的物体,在水平力F=6 N的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t=3 s,求:
(1)力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率;
(2)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率.
某汽车发动机的额定功率为P=6.0×104 W,汽车的质量为m=5.0×103 kg,该车在水平路面上沿直线行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10 m/s2.试求:
(1)汽车保持额定功率的大小从静止启动后能达到的最大速度是多少?
(2)若汽车从静止开始且保持以a=0.5 m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?