如图,在平面第一象限整个区域分布匀强电场,电场方向平行
轴向下,在第四象限内存在有界匀强磁场,左边界为
轴,右边界为
的直线,磁场方向垂直纸面向外。质量为
、带电量为
的粒子从
轴上
点以初速度
垂直
轴射入匀强电场,在电场力作用下从
轴上
点以与
轴正方向成45°角进入匀强磁场。已知
,不计粒子重力。求:
(1)点坐标;
(2)要使粒子能再进入电场,磁感应强度的取值范围;
(3)要使粒子能第二次进入磁场,磁感应强度的取值范围。
如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴,一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,M、N之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;
(3)小球从A点运动到N点的时间t.
如图所示,在光滑水平面上有一个质量为30kg的静止小车B,小车足够长且上表面水平.车上还有一质量为10kg的静止小物块A(可视为质点),现对小车施加水平向右,大小恒定为56N的力,使其由静止开始运动.测得小车在最初2s内运动了3m,求:
(1)小车B的加速度大小;
(2)4s末物块A的速度大小.
如图所示,倾角=30°。的光滑斜面MN底端固定一轻弹簧,轻弹簧的上端与滑块A固定连接,弹簧劲度系数k-100N/m,A静止且与距斜面顶端N点相距x=0.10m。另一小滑块B在N点以初速度
沿斜面向下运动,A、B碰撞后具有相同速度但不粘连。B与A分离后,B恰水平进入停放在光滑水平地面上的小车最左端,小车右端与墙壁足够远,小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平,小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上。已知水平地面和半圆轨道面均光滑,滑块A、B可视为质点且质量均为m=2kg,被A压缩时弹簧存储的弹性势能Ep=0.5J,小车质量M=lkg、长L=l.0m,滑块B与小车上表面间的动摩擦因数
=0.2,g取l0m/s2。求:
(I)滑块B与A碰撞结束瞬间的速度;
(2)小车与墙壁碰撞前瞬间的速度;
(3)为使滑块B能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,对轨道半径R有何要求?
如图所示,光滑的金属框架abc固定在水平面内,顶角=53°,金属框架处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直水平面,t=0时,金属棒MN受向右的水平拉力F作用,从b点开始沿bc方向以速度v做匀速运动,在运动过程中MN始终垂直于bc,且与框架接触良好,框架bc边和金属棒MN单位长度的电阻均为r,框架ab边的电阻忽略不计(sin53°=0.8)。
(1)求t时刻回路中的电流I;
(2)写出拉力F与杆的位移x的关系式,并类比v-t图象求位移的方法,写出拉力F做的功W与杆的位移x的关系式;
(3)求时间t内回路中产生的焦耳热Q。
质量为4kg的雪橇在倾角=37°的足够长斜坡上向下滑动,所受的空气阻力与速度成正比,比例系数K未知,今测得雪橇运动的v—t图象如图曲线AD所示,且AB是曲线最左端A点的切线,B点的坐标为(4,15),平行于ot轴的CD线是曲线的渐近线。已知sin37°=0.6,g=l0m/s2。试问:
(1)物体在开始计时的一段时间里做什么性质的运动?最终做什么运动?
(2)当vo =5m/s和v1="10" m/s时,物体的加速度各是多少?
(3)空气阻力系数k及雪橇与斜坡间的动摩擦因数各是多少?