如图甲所示,在xoy平面内加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场,变化规律如图乙所示(规定竖直向上为电场强度的正方向,垂直纸面向里为磁感应强度的正方向)。在t=0时刻,质量m、电荷量为q的带电粒子自坐标原点O处,以v0=2m/s的速度沿x轴正向水平射出。已知电场强度E0=、磁感应强度B0=
,不计粒子重力。求:
(1)t=1s末粒子速度的大小和方向;
(2)1s—2s内,粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期;
(3)画出0—4s内粒子的运动轨迹示意图(要求:体现粒子的运动特点);
(4)(2n-1)s—2ns(n=1,2,3,,……)内粒子运动至最高点的位置坐标。
如图所示,图甲为游乐场的悬空旋转椅,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m = 40kg的小球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长
L′= 7.5m。整个装置绕竖直杆转 动,绳子与竖直方向成θ角。求:
(1) 要使θ =37°,试求该装置必须以多大角速度转动才行?
(2)此时绳的张力是多大?(g = 10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)
如图所示,有一水平放置的圆盘,上面水平放一劲度系数为的弹簧,弹簧的一端固定于轴
上,另一端连接一质量为
的物体A,物体与盘面间的动摩擦因数为
,开始时弹簧未发生形变,长度为
,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则:(1)盘的转速n0多大时,物体A开始滑动?
(2)当转速达到2n0时,弹簧的伸长量是多少?
如图所示,一绳系一质量为的球在光滑的小桌面上做匀速圆周运动,绳长
=0.1m,当角速度增大到为ω=20 rad/s时,绳恰好断开,试分析:(忽略空气阻力,g取9.8m/s2)
(1)绳断时,小球在桌面上运动的速度;
(2)绳能承受的最大拉力T是多大?
(3)若桌子离地高度,求小球离开桌子落地时的水平位移
。(结果可保留分数形式)
水平抛出的一个石子,经过落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是
。(忽略空气阻力,g取10m/s2,
)。
试求:(1)石子的抛出点距地面的高度(2)石子落地时的水平位移
质量为0.2kg的小球固定在长为0.9m的轻杆一端,杆可绕O点的水平轴在竖直平面内转动。(g=10 m/s2)求:
(1)当小球在最高点的速度多大时,球对杆的作用力为零?
(2)当小球在最高点的速度分别为6m/s和1.5m/s时,球对杆的作用力。