有一半径为R的圆形水池,某人绕池边以大小为v的线速度奔跑,同时从距水面h高处水平抛出一小石子,为使石子恰好落在池中心,试求抛出的石子相对于抛出者的初速度v0.
如图所示的平行板之间,存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度,方向垂直纸面向里,电场强度
,
为板间中线.紧靠平行板右侧边缘
坐标系的第一象限内,有一边界线
,与
轴的夹角
,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度
,边界线的下方有水平向右的匀强电场,电场强度
,在x轴上固定一水平的荧光屏.一束带电荷量
、质量
的正离子从
点射入平行板间,沿中线
做直线运动,穿出平行板后从
轴上坐标为
的
点垂直
轴射入磁场区,最后打到水平的荧光屏上的位置
.求:(不计离子的重力影响)
(1)离子在平行板间运动的速度大小.
(2)离子打到荧光屏上的位置的坐标.
(3)现只改变区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到
轴上,磁感应强度大小
应满足什么条件?
为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置。如图所示,自行车后轮由半径的金属内圈、半径
的金属外圈和绝缘幅条构成.后轮的内、外圈之间等间隔地接有4跟金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为
的小灯泡.在支架上装有磁铁,形成了磁感应强度
、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场,其内半径为
、外半径为
、张角
.后轮以角速度
,相对转轴转动.若不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应.
(1)当金属条进入“扇形”磁场时,求感应电动势E,并指出ab上的电流方向;
(2)当金属条进入“扇形”磁场时,画出“闪烁”装置的电路图;
(3)从金属条进入“扇形”磁场时开始,经计算画出轮子一圈过程中,内圈与外圈之间电势差
随时间
变化的
图象;
如图所示,质量,电阻
,长度
的导体棒
横放在U型金属框架上.框架质量
,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数
,相距
的
相互平行,电阻不计且足够长.电阻
的
垂直于
.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度
.垂直于
施加
的水平恒力,
从静止开始无摩擦地运动,始终与
保持良好接触.当
运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
取
.
(1)求框架开始运动时速度
的大小;
(2)从开始运动到框架开始运动的过程中,
上产生的热量
,求该过程
位移
的大小。
如图所示,质量为、电荷量为
的带正电的小滑块,从半径为
的光滑绝缘
圆弧轨道上由静止自A端滑下,整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中,已知
,水平向右;
,方向垂直纸面向里,求:
(1)滑块到达C点时的速度
(2)在C点时滑块对轨道的压力()
一平台的局部如图甲所示,水平面为光滑,竖直面为粗糙,右角上固定一定滑轮,在水平面上放着一质量mA=2.0kg,厚度可忽略不计的薄板A,薄板A长度L="1.5" m,在板A上叠放着质量=1.0kg,大小可忽略的物块B,物块B与板A之间的动摩擦因数为
=0.6,一轻绳绕过定滑轮,轻绳左端系在物块B上,右端系住物块C,物块C刚好可与竖直面接触。起始时令各物体都处于静止状态,绳被拉直,物块B位于板A的左端点,然后放手,设板A的右端距滑轮足够远,台面足够高,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略滑轮质量及其与轴之间的摩擦,g取10m/s2,求
(1)若物块C质量mc=1.0kg,推理判断板A和物块B在放手后是否保持相对静止;
(2)若物块C质量mc′=3.0kg,从放手开始计时,经过去t=2.0s,物块C下降的高度;
(3)若物块C质量mc=1.0kg,固定住物块B,物块C静止,现剪断轻绳,同时也对物块C施加力F,方向水平向左,大小随时间变化如图乙所示,断绳时刻开始计时,经过t′=2.0s,物块C恰好停止运动,求物块C与竖直面之间的动摩擦因数和此过程中的最大速度。