(18分)如图甲所示,直角坐标系中直线AB与横轴x夹角∠BAO=30°,AO长为a。假设在点A处有一放射源可沿∠BAO所夹范围内的各个方向放射出质量为m、速度大小均为、带电量为e的电子,电子重力忽略不计。在三角形ABO内有垂直纸面向里的匀强磁场,当电子从顶点A沿AB方向射入磁场时,电子恰好从O点射出。试求:
(1)从顶点A沿AB方向射入的电子在磁场中的运动时间t;
(2)速度大小为的电子从顶点A沿AB方向射入磁场(其它条件不变),求从磁场射出的位置坐标。
(3)磁场大小、方向保持不变,改变匀强磁场分布区域,使磁场存在于三角形ABO内的左侧,要使放射出的速度大小为电子穿过磁场后都垂直穿过y轴后向右运动,试求匀强磁场区域分布的最小面积S。(用阴影表示最小面积)
如图所示,半径为R的光滑半圆轨道竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不同的速率进入轨道,A通过最高点C时,对轨道的压力为3mg,B通过最高点C时,对轨道的压力恰好为零,求:
(1)A、B两球从C点飞出的速度分别为多少?
(2)A、B两球落地点间的距离。
如图所示,轻杆长1m,其两端各连接1kg的小球,杆可绕轴O在竖直平面内转动,BO=0.2m,求:()
(1)若A球转到最低点时的速度为4m/s,A、B两球对杆的弹力分别为多少;
(2)若A球在最高点对杆的作用力为零,轻杆转动的角速度为多少。
如图所示,从高为,倾角为
的斜坡顶点水平抛出一小球,小球的初速度为
。若不计空气阻力,求:(
)
(1)使小球能落在水平面上,小球的初速度至少为多少;
(2)当小球的初速度时,小球在空中运动的时间是多少。
小船匀速横渡一条河流,当船头垂直对岸方向航行时,在出发后的10min到达对岸下游120m处,若船头保持与河岸成角向上游航行,在出发后12.5min垂直到达
正对岸,求:
(1)水流速度;
(2)船在静水中的速度;
(3)河的宽度。
如图所示,细绳一端系着质量M=0.6 kg的物体,静止于水平面上,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3 kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2 m,并知M和水平面的最大静摩擦力为2 N.现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围m会处于静止状态?(g取10 m/s2)