(10分)如图10所示,半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置,圆弧边缘C处有一小定滑轮,绳子不可伸长,不计一切摩擦,开始时,m1、m2两球静止,且m1>m2,试求:
(1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度.
(2)为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系.
(3)若A点离地高度为2R,m1滑到A点时绳子突然断开,则m1落地点离A点的水平距离是多少?
一客运列车甲匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击。坐在客车甲中的某
旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s。在相邻的平行车道上有另一列客
运列车乙,当旅客经过列车乙车头时,列车乙恰好从静止开始以恒定加速度沿列车甲行进的相
反方向启动。该旅客在此后的12.0s内,看到恰好有20节乙车的车厢(含车头在内)从他身旁
经过。已知每根铁轨的长度为25.0m,乙车车头及每节车厢的长度为26.5m,车厢间距忽略不计。
求:
(1)客车甲运行速度的大小;
(2)列车乙运行加速度的大小;
某人从一竖直枯井的井口处静止释放一石头并开始计时,经2.5s听到石头落底声。不计空气
阻力及声音传播的时间,重力加速度。求:
(1)枯井的深度H;
(2)石头落底前瞬间的速度v;
(3)石头在落底前最后1s内下落的高度h。
如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿y轴负方向的匀强电场;第四象限无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0从y轴上的M点沿x轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经x轴上的N点和P点最后又回到M点,设OM=L,ON=2L。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;
(3)粒子从M点进入电场经N、P点最后又回到M点所用的时间。
从粒子源不断发射相同的带电粒子,初速可忽略不计,这些粒子经电场加速后,从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP,如图所示,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,其中PQ的中点S开有小孔,外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调节为U时,这些粒子刚好经过孔S 打在荧光屏上,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)画出带电粒子在磁场中的运动轨迹并作出圆心的位置
(2)请说明粒子的电性求出粒子的比荷()。
如图所示,在光滑绝缘水平面上B点的正上方O处固定一个质点,在水平面上的A点放另一个质点,两个质点的质量均为m,带电量均为+Q 。C为AB直线上的另一点(O、A、B、C位于同一竖直平面上),AO间的距离为L,AB和BC间的距离均为L/2,在空间加一个水平方向的匀强电场后A处的质点处于静止。试问:
(1)该匀强电场的场强多大?其方向如何?
(2)如给A处的质点一个指向C点的初速度v0 ,则该质点到达C点时的加速度和速度分别多大?