(16分)在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最
后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示,不计粒子重力,求
(1)M、N两点间的电势差UMN;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t
如图(甲)所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),细圆管分别与上、下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节。下圆弧轨道与地面相切,其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内。一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出。今在A、D两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道A、D两点的压力,计算出压力差△F。改变BC间距离L,重复上述实验,最后绘得
的图线如图(乙)所示,(不计一切摩擦阻力,g取10m/s2),试求:
某一次调节后D点离地高度为0.8m。小球从D点飞出,落地点与D点水平距离为2.4m,小球通过D点时的速度大小
小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小。
如图所示,某滑道由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接(不考虑能量损失),其中轨道AB段是光滑的,水平轨道BC的长度,轨道CD足够长且倾角
,A点离轨道BC的高度为
4.30m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放,已知小滑块与轨道BC、CD间的动摩擦因数都为μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。试求:
小滑块第一次到达C点时的速度大小
小滑块第一次和第二次经过C点的时间间隔
小滑块最终静止的位置距B点的距离
如图所示,平行正对金属板相距为d,板长为L,板间电压为U,C是宽为d的挡板,其上下两端点与A和B板水平相齐,且C离金属板与屏S的距离均为L/2,C能吸收射到它表面的所有粒子.现让电荷量为q的带电粒子沿A、B两板中线入射,带电粒子的质量、速率均不相同,不计重力.求:带电粒子到达屏S上的宽度;
初动能多大的粒子能到达屏上.
一电动小车沿如图所示的路径运动,小车从A点由静止出发,沿粗糙的水平直轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道,运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑轨道BC段,在C与平面D间是一蓄水池.已知小车质量m=0.1kg、L=10m、R=0.32m、h=1.25m、s=1.50m,在AB段所受阻力为0.3N.小车只在AB路段可以施加牵引力,牵引力的功率为P=1.5W,其他路段电动机关闭.问:要使小车能够顺利通过圆形轨道的最高点且能落在右侧平台D上,小车电动机至少工作多长时间?(g取10m/s2)
跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面 125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5 m/s,问:运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?(g="10"
)