(16分)如图(a)所示,垂直于纸面向里的有界匀强磁场,MN是磁场的上边界,磁场宽度足够大,磁感应强度B0=1×10-4T.现有一比荷为=2×1011C/kg的正离子以某一速度从P点水平向右射入磁场,已知P点到边界MN的垂直距离d=20cm,不计离子的重力,试求:
(1)若离子以速度v1=3×106m/s水平射入磁场,求该离子从MN边界射出时的位置到P点的水平距离s;
(2)若要使离子不从MN边界射出磁场,求离子从P点水平射入的最大速度vm;
(3)若离子射入的速度满足第(2)问的条件,离子从P点射入时,再在该磁场区域加一个如图(b)所示的变化磁场(正方向与B0方向相同,不考虑磁场变化所产生的电场),求该离子从P点射入到第一次回到P点所经历的时间t.
如图所示,一个人用与水平方向成θ= 300角的斜向下的推力F推一个质量为20 kg的箱子匀速前进,如图(a)所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为=0.40.求:
(1)推力F的大小;
(2)若该人不改变力F的大小,只把力的方向变为与水平方向成300角斜向上去拉这个静止的箱子,如图(b)所示,拉力作用2.0 s后撤去,箱子最多还能运动多长距离?(g取10 m/s2).
一列车正以16m/s的速度在一个很长的坡道上上坡行驶,驾驶员突然发现在同一轨道前方有一车厢以4m/s的速度匀速滑下来,列车司机立即刹车,紧接着加速倒退,刹车与倒退时列车的加速度大小均为2m/s2,结果刚好避免相撞,则驾驶员发现前方有车厢时,两车距离有多远?
如图所示,物体从光滑斜面的顶端A点由静止开始下滑,经过B点后进入粗糙的水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔0.2s通过速度传感器测量物体的速度,下表给出了部分测量数据(g=10m/s2)。
t(s) |
0 |
0.2 |
0.4 |
… |
1.2 |
1.4 |
… |
v(m/s) |
0 |
1.0 |
2.0 |
… |
1.1 |
0.7 |
… |
求:(1)在水平面上匀减速运动的加速度大小?
(2)从开始运动到停止所用的总时间?
(3)斜面的长度L?
在一闹市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度向东匀速行驶,一位外地游客正由南向北经斑马线上横过马路.汽车司机发现前方有危险(游客正在D处),经0.7 s作出反应,紧急刹车,但仍将步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下。为了清晰了解事故现场,现以如图示所示.
为了判断汽车司机是否超速行驶,交警部门派一警车以法定最高速度=14 m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经14 m后停下来.在事故现场测得AB=17.5 m,BC=14 m,BD=2.6 m(取g=10 m/s2).问:
(1)肇事汽车是否超速行驶?
(2)游客横过马路的速度大小是多少?
跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面 125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5 m/s,(g="10" m/s2)问:(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?