如图所示,电源电动势E0=15 V,内阻r0=1Ω,电阻R1=30 Ω,R2=60Ω.间距d=0.2 m的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1 T的匀强磁场.闭合开关S,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度v=0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间.设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx,忽略空气对小球的作用,取g=10 m/s2.
(1)当Rx=29 Ω时,电阻R2消耗的电功率是多大?
(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为60°,则Rx是多少?
两屏幕荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别去垂直于两屏交线的直线为 和 轴,交点 为原点,如图所示。在 , 的区域有垂直于纸面向内的匀强磁场,在 , 的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为 。在 点出有一小孔,一束质量为 、带电量为 的粒子沿 周经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在 的区域中运动的时间与在 的区域中运动的时间之比为2︰5,在磁场中运动的总时间为 ,其中 为该粒子在磁感应强度为 的匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。
如图所示,质量为 的由绝缘材料制成的球与质量为 =19m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成 =600的位置自由释放,下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用,金属球将于再次碰撞前停在最低点处。求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于450。
甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持
的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中,甲在接力区前
处作了标记,并以
的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒。已知接力区的长度为
。
求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度
;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。
F1是英文Formula One的缩写,即一级方程式赛车,是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事。F1 赛车的变速系统非常强劲,从时速0加速到100 km/h仅需2.3秒,此时加速度仍达10m/s2,时速为200 km/h时的加速度仍有3m/s2,从0加速到200 km/h再急停到0只需12秒。假定F1 赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小,急停时的加速度大小恒为9.2 m/s2。上海F1赛道全长5.451km,比赛要求选手跑完56圈决出胜负。求:
(1)若某车手平均时速为210km/h,则跑完全程用时为多少时分秒?
(2)该车手的F1 赛车的最大加速度。
跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224 m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s(g取10 m/s2).
(1)求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?
(2)求运动员在空中的最短时间是多少?