如图11-1-3所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于
x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图
中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x
轴上四个特定的位置.现在把乙分子从a处静止释放,若规
定无穷远处分子势能为零,则:
(1)乙分子在何处势能最小?是正值还是负值?
(2)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能都随距离的减小而增加?
如图所示,圆心在原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域,在圆内区域I(r≤R)和圆外区域II(r >R)分别存在两个匀强磁场,方向均垂直于xOy平面。垂直于xOy平面放置两块平面荧光屏,其中荧光屏甲平行于x轴放置在y=—2.2R的位置,荧光屏乙平行于y轴放置在x=3.5R的位置。现有一束质量为m、电荷量为q(q>0)、动能为E0的粒子从坐标为(—R,0)的A点沿x轴正方向射入区域I,最终打在荧光屏甲上,出现亮点N的坐标为(0.4R,—2.2R)。若撤去圆外磁场,粒子也打在荧光屏甲上,出现亮点M的坐标为(0,—2.2R),此时,若将荧光屏甲沿y轴负方向平移,发现亮点的x轴坐标始终保持不变。不计粒子重力影响。
(1)求在区域I和II中粒子运动速度v1、v2的大小;
(2)求在区域I和II中磁感应强度Bl、B2的大小和方向;
(3)若上述两个磁场保持不变,荧光屏仍在初始位置,但从A点沿x轴正方向射入区域I的粒子束改为质量为m、电荷量为-q、动能为3E0的粒子,求荧光屏上出现亮点的坐标。
一轻质细绳一端系一质量为m="0.05" kg的小球A,另一端套在光滑水平细轴O上,O到小球的距离为L=" 0.1" m,小球与水平地面接触,但无相互作用。在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,二者之间的水平距离S= 2m,如图所示。现有一滑块B,质量也为m,从斜面上高度h=3m处由静止滑下,与小球和挡板碰撞时均没有机械能损失。若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,滑块B与水平地面之间的动摩擦因数=0.25,g取10 m/s2。求:
(1)滑块B与小球第一次碰撞前瞬间,B速度的大小;
(2)滑块B与小球第一次碰撞后瞬间,绳子对小球的拉力;
(3)小球在竖直平而内做完整圆周运动的次数
如图所示,水平地面上放有质量均为m="1" kg刚物块A和B,两者之间的距离为l=0.75m。A、B与地面的动摩擦因数分别为=0.4、
=0.1。现使A获得初速度v0向B运动,同时对B施加一个方向水平向右的力F= 3N,使B由静止开始运动。经过一段时间,A恰好追上B。g取10m/s2。求:
(1)B运动加速度的大小;
(2)A初速度的大小v0;
(3)从开始运动到A追上B的过程中,力F对B所做的功
如图所示,在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域,圆心坐标为(0,a),圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在直线y=a的上方和直线x=2a的的左侧区域内,有一沿着y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一质量为m、电荷量为+q(q>0)的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入,当速度方向沿x轴正方向时,粒子恰好从
点正上方的A点射出磁场,不计粒子重力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入第一象限,当速度方向与x轴正方向的夹角θ="30" º时,画出粒子在磁场中的运动轨迹,并求粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间t。
如图所示,装置ABCDE固定在水平地面上,AB段为倾角θ=53º的斜面,BC段为半径R=2m的圆弧轨道,两者相切于B点,A点离地面的高度为H=4m。一质量为m=1kg的小球从A点由静止释放后沿着斜面AB下滑,当进入圆弧轨道BC时,由于BC段是用特殊材料制成的,导致小球在BC段运动的速率保持不变。最后,小球从最低点C水平抛出,落地速率为v=7m/s。已知小球与斜面AB之间的动摩擦因素μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin53º=0.8,cos53º=0.6,不计空气阻力,求
(1)小球从B点运动到C点克服阻力所做的功;
(2)B点到水平地面的高度;
(3)小球运动到C点时的速度值。