如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间
变化的电压
, 两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长
,板间距离
,在金属板右侧有一边界为
的区域足够大的匀强磁场,
与两板中线
垂直,磁感应强度
,方向垂直纸面向里,现有带正电的粒子流沿两板中线
连续射入电场中,已知每个粒子的速度
,比荷
,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的.
(1)试求两板间加上多大电压时才能使带电粒子刚好从极板边缘射出电场;
(2)试求带电粒子离开电场时获得的最大速度;
(3)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在
上的入射点和出磁场时在
上的出射点间的距离为定值:
(4)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间.
某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°,使飞行器恰恰与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行,经时间t后,将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计,求:
(1)t时刻飞行器的速率;
(2)整个过程中飞行器离地的最大高度.
一质量m=0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图象(g取10 m/s2).求:
(1)滑块冲上斜面过程中加速度的大小;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(3)判断滑块最后能否返回斜面底端.若能返回,求出滑块返回斜面底端时的动能;若不能返回,求出滑块所停位置.
如图所示,AB为半径R=0.8 m的1/4光滑圆弧轨道,下端B恰与小车右端平滑对接.小车质量M=3 kg,车长L=2.06 m,车上表面距地面的高度h=0.2 m.现有一质量m=1 kg的滑块,由轨道顶端无初速释放,滑到B端后冲上小车.已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3,当车运行了1.5 s时,车被地面装置锁定.(g=10 m/s2)试求:
(1)滑块刚到达B端瞬间,轨道对它支持力的大小;
(2)车被锁定时,车右端距轨道B端的距离;
(3)从车开始运动到被锁定的过程中,滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小;
(4)滑块落地点离车左端的水平距离.
如图,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m。用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处。(sin37º=0.6,cos37º=0.8,g取10m/s2)
(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;
(2)用大小为30N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t。(答案可带根号)
一个宇航员在半径为R的星球上以初速度v0竖直上抛一物体,经t后物体落回宇航员手中.(1) 该星球表面重力加速度gx是多少?(2)为了使沿星球表面抛出的物体不再落回星球表面,抛出时的速度至少为多少?