(14分)如图所示,一群(不计重力)质量为m,电量为q的带正电的粒子从左侧小孔进入电场强度为E,磁感应强度为B的速度选择器(方向如图所示)后,紧接着从右侧小孔进入垂直于纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B,从磁场Ⅰ的边界MN上的a点进入磁场Ⅰ,经过时间穿过磁场Ⅰ后进入右边磁场Ⅱ并按某一路径再返回到磁场Ⅰ的边界MN上的某一点b(图中末画出),(途中虚线为磁场区域的分界面)求:
(1)带电粒子进入磁场时的速度;
(2)中间场区的宽度d;
(3)粒子从a点到b点所经历的时间tab;
(4)入射点a到出射点b的距离;
如图,传送带与地面倾角θ=30°,AB长度为,传送带以
的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速度地放上一个质量为
的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为
,取
,则:
(1)从物体开始运动至物体刚与传送带达到共同速度这一过程中,传送带的摩擦力对物体做了多少功?
(2)物体从与传送带达到共同速度的瞬间至滑到B端的过程中,传送带的摩擦力对物体又做了多少功?
如图所示,轻杆长为3L, 在杆的A、B两端分别固定质量均为的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑水平转动轴上,杆和球在竖直面内转动,已知球A运动到最高点时,球A对杆恰好无作用力。求:
(1)球A在最高点时的角速度大小;
(2)球A在最高点时,杆对水平轴的作用力的大小和方向。
如图所示,在距地面高为H=45m处,有一小球A以初速度水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度
同方向滑出,B与地面间的动摩擦因数为
。A、B均可视为质点,空气阻力不计,重力加速度取
,求:
(1)A球落地时间及其抛出的水平距离。
(2)A球落地时,A、B相距多远。
在某星球上,宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码重力为F,乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行,测得其环绕周期为T。根据上述数据,试求该星球的质量。
将一物体水平抛出,当抛出1s后,它的速度方向与水平方向成45°角,落地时速度方向与水平方向的夹角为60°,重力加速度取。求:
(1)物体平抛的初速度。
(2)开始时距地面的高度。
(3)平抛物体的水平射程。