在如图所示的空间区域里,y轴左方有一匀强电场,场强方向跟y轴正方向成60°,大小为E=4.0×105N/C;y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.20T。有一质子以速度v=2.0×106m/s,由x轴上的A点(10cm,0)沿与x轴正方向成30°斜向上射入磁场,在磁场中运动一段时间后射入电场,后又回到磁场,经磁场作用后又射入电场。已知质子质量近似为m=1.6×10-27kg,电荷q=1.6×10-19C,质子重力不计。求:(计算结果保留3位有效数字)质子在磁场中做圆周运动的半径。
质子从开始运动到第二次到达y轴所经历的时间。
质子第三次到达y轴的位置坐标。
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。
将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为6.0N,下底板的传感器显示的压力为10.0N。(取g=10m/s2)求金属块的质量;
若上顶板传感器的示数变为下底板传感器的示数的一半,请判断箱的运动情况;
若上顶板传感器的示数变为零,请判断箱的运动情况。
人类受飞鸟在空中飞翔的启发而发明了飞机,飞鸟扇动翅膀获得向上的举力可表示为F=kSv2,式中S为翅膀的面积,v为飞鸟的飞行速度,k为比例系数。只有当飞鸟的速度足够大时,飞鸟的举力至少等于它的重力时,飞鸟才能起飞。一个质量为m=0.1kg、翅膀面积为S1的燕子,其最小的飞行速度为v1=10m/s。假设飞机飞行时获得的向上举力与飞鸟飞行时获得的举力有同样的规律,一架质量为M=7200kg,机翼的面积S2为燕子翅膀面积S1的2000倍的飞机,以a=2m/s2的加速度由静止开始加速,则飞机在跑道上滑行多远才能起飞?