据新华社2010年12月14日报道。美国海军近日在弗吉尼亚州境内,成功试射了该国最新研制的电磁炮,其发射速度达5倍音速,射程则远达200公里。“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器,具有速度快,效率高等优点。如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨M、N长s=5m,宽L=1m,电阻不计。在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=25T。“电磁炮”总质量m=0.1kg,其中加速导体棒a、b的电阻R =" 0." 4Ω。可控电源的内阻r=0.6Ω,电源的电压能自行调节,以保证“电磁炮”匀加速发射。在某次试验发射时,电源为导体棒a、b提供的电流是400A。求:这次试验中“电磁炮”发射的速度。
如图所示,一个圆弧形细光滑圆轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,A点与水平地面AD相接,地面AD与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R,厚度不计的垫子,左端M正好位于A点。将一个质量为m,直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力。
(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通过C点落到垫子上,释放点离A点的高度如何?
倾角的粗糙斜面位于水平地面上,质量
的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经
到达底端,运动路程L=4
,在此过程中斜面保持静止(
=0.6,
求:
(1)求木块对斜面的压力大小和摩擦力大小;
(2)地面对斜面的支持力大小与摩擦力大小;
(3)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。
有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。(地球半径R=6400km,重力加速度g取10m/s2)
求:(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空?
(3)如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样,汽车要在桥面上腾空,速度要多大?
如图所示,质量M=4kg的木滑板B静止在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与A之间的动摩擦因数为0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。可视为质点的小木块A质量为m=1kg,原来静止在滑板的左端。当滑板B受到水平向左恒力F=14N,作用时间t后撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处。假设A、B间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,g取10m/s2。求
(1)水平恒力F作用的时间t;
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。
图甲所示的平行板电容器板间距离为d,两板所加电压随时间变化图线如图乙所示,t=0时刻,质量为m、带电量为q的粒子以平行于极板的速度V0射入电容器,t1=3T时刻恰好从下极板边缘射出电容器,带电粒子的重力不计,求:
(1)平行板电容器板长L
(2)粒子射出电容器时偏转的角度φ
(3)粒子射出电容器时竖直偏转的位移y