如图所示,在倾角为30°的斜面OA左侧有一竖直档板,档板与斜面OA间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B=0.2T,档板上有一小孔P,OP=0.6m,现有一质量m=4×10-20kg,带电量q=+2×10-14C的粒子,从小孔以速度v0=3×104m/s水平射进磁场区域.粒子重力不计.
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径是多少?
(2)通过调整粒子进入磁场的速度大小可以控制粒子打到斜面OA时的速度方向,现若要粒子垂直打到斜面OA上,则粒子进入磁场的速度该调整为多少?此情况下粒子打到斜面OA的时间又为多少?
已知质量分布均匀的球壳对对壳内的物体的引力为0。假设地球是一半径为R的质量分布均匀的球体,地球表面的重力加速度大小为g。试求:
(1)在地面上方离地面距离为处的重力加速度大小与在地面下方地球内部离地面距离为
处的重力加速度大小之比为多少?
(2)设想地球的密度不变,自转周期不变,但地球球体半径变为原来的一半,仅考虑地球和同步卫星之间的相互作用力,则该“设想地球”的同步卫星的轨道半径与以前地球的同步卫星轨道半径的比值是多少?
如图,质量为M=5kg的斜劈形物体放在水平地面上,质量为m=1kg的物块以某大小为10m/s的初速度沿斜劈的粗糙斜面向上滑动,至速度为零后返回,这一过程中斜劈始终保持静止。已知斜劈的斜面倾角为37º,物体与斜劈的动动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度g=10m/s2。试求:
(1)物体从开始上滑到到最高点所用时间。
(2)物体沿斜劈下滑的过程中,斜劈对地面的压力大小。
(3)物体沿斜劈上滑的过程中,地面施加给斜劈的静摩擦力大小和方向。
在平直公路上,汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s,驶过了180m,求:
(1)汽车开始加速时的速度为多大?
(2)过了180m处之后接着若以2m/s2大小的加速度刹车,问刹车后汽车在12s内前进的距离是多少?
如图所示,半径为R的1/4的光滑圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接,质量为m2的小球B静止在光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧,质量为m1的小球A从D点以速度向右运动,重力加速度为g,试求:
(1)小球A撞击轻质弹簧的过程中,弹簧最短时B球的速度是多少;
(2)要使小球A与小球B能发生二次碰撞,m1与m2应满足什么关系。
如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长L=4.0 m,电动机带动皮带轮沿顺时针方向转动,传送带以速率v=3.0m/s匀速运动。质量为m=1.0 kg的滑块置于水平导轨上,将滑块向左移动压缩弹簧,后由静止释放滑块,滑块脱离弹簧后以速度v0=2.0 m/s滑上传送带,并从传送带右端滑落至地面上的P点。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,g=10m/s2。
(1)如果水平传送带距地面的高度为h=0.2 m,求滑块从传送带右端滑出点到落地点的水平距离是多少?
(2)如果增加弹簧的压缩量,重复以上的实验,要使滑块总能落至P点,则弹簧弹性势能的最大值是多少?在传送带上最多能产生多少热量?