如图所示,三边长均为L=0.6m的光滑U形导轨Ⅰ固定放置,与水平面成60°角;
另一足够长的光滑U形导轨Ⅱ固定放置在比导轨Ⅰ高的水平面内,导轨Ⅱ内始终存在着水平向右作匀加速运动的匀强磁场,磁感应强度B'= 1.0T,方向竖直向上,质量为m=0.1kg,阻值为R=2.0Ω的导体棒ab垂直导轨放置在导轨Ⅰ的开口处(有两柱挡着ab),现突然在导轨Ⅰ内加一垂直于导轨Ⅰ平面向上的、以B=B0-10t变化的磁场,经0.1s后,ab棒离开导轨Ⅰ斜向上飞出(在该0.1s内,导体棒ab所受的安培力大于其重力沿导轨Ⅰ所在平面的分力),恰好能到达最高点时落在导轨Ⅱ的开口a'b'处,此后,ab棒及匀强磁场B'运动的v-t图象分别为图乙中的平行线①②.若ab棒始终与导轨接触良好,导轨的电阻和空气阻力均不计。g取10m/s2,求:
(1)ab棒飞起的高度h;
(2)磁场B的初始值B0;
(3)磁场B'向右运动的加速度a。
如图所示,在x-o-y坐标系中,以(r,0)为圆心,r为半径的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。在y>r的足够大的区域内 ,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重与及质子间相互作用力的影响。求质子射入磁场时速度的大小:
若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间。
如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一质量为m,电量为+q的小球从水平轨道上A、点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,如图。小球可视为质点,小球运动到C点之前电量保持不变,经过C点后电量立即变为零)。已知A、B间距离为2R,重力加速度为g。在上述运动过程中,求:电场强度E的大小;
小球在圆轨道上运动时的最大速率:
如图所示,倾角为30°光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接。现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,最终停在水平面上的C点。已知A点距水平面的高度h=0.8m,B点距C点的距离L=2.0m。(滑块经过B点时没有能量损失,g=10m/s2),求:滑块在运动过程中的最大速度;
滑块与水平面间的动摩擦因数μ;
滑块从A点释放后,经过时间t=l.0s时速度的大小。
11分)法国人劳伦特·菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演,他从30m高的塔上由静止开始下跳准确地落入水池中,已知水对它的阻力(包括浮力)是他重力的3.5倍,他在空中时空气对它的阻力是他的重力的0.2倍。g取10m/s2。求:
(1)他在空中运动的时间及刚好到达水面上的速度?
(2)需要为他准备一个至少多深的水池?
(14分)一个滑雪人,从85m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8m/s,滑到山坡底端的末速度是5.0m/s,求:
(1)下滑过程中的平均速度;
(2)下滑的加速度a;
(3)下滑的时间t。