在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系,第Ⅰ、Ⅱ象限有方向垂直桌面的匀强磁场.第Ⅲ、Ⅳ象限有大小为E的匀强电场,方向与x轴成45°。现把一个质量为m,电量为q的正电荷从坐标为(0,-
b)的M点处由静止释放,电荷以一定的速度第一次经x轴进入磁场区域。经过一段时间,从坐标原点O再次回到电场区域。求:
电荷第一次经x轴进入磁场时的速度;
磁感应强度的大小;
粒子从M到O运动时间。
过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径
、
。一个质量为
kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以
的初速度沿轨道向右运动,A、B间距
m。小球与水平轨道间的动摩擦因数
,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取
,计算结果保留小数点后一位数字。试求
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距
应是多少;
(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径
应满足的条件;小球最终停留点与起点
的距离。
汽车质量为5 t,其发动机额定功率为37.5 kW,汽车在水平道路上从静止开始起动,开始一段时间内,以加速度1.0 m/s2做匀加速运动,最后匀速运动的速度为15 m/s.求:
(1)汽车做匀加速运动的时间.
(2)汽车匀速运动后关闭发动机,还能滑多远?
在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为v0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。
如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过2.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角
=37°,运动员的质量m=50 kg。不计空气阻力。(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g取10 m/s2)求
(1)A点与O点的距离L;
(2)运动员离开O点时的速度大小;
(3)运动员落到A点时的动能。
一质点从静止开始作直线运动,第一秒内以加速度
作匀变速直线运动,第二秒内以加速度
作匀变速直线运动,第三秒内又以加速度
作匀变速直线运动,第四秒内又以加速度
作匀变速直线运动,如此周期性的反复下去。
⑴在如图所示的坐标上作出前
内的速度图线。(要求写出必要的计算过程,标出坐标轴的物理量和单位,坐标分度数值。)
⑵求质点在
末的瞬时速度。
⑶求质点运动
时间内的位移。