如图甲所示,空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,让质量为m、电量为q(q>0)的粒子从坐标原点O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。不计粒子重力和粒子间的影响。
(1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射,恰好能经过x轴上的A(a,0)点,求v1的大小;
(2)已知某一粒子的初速度大小为v(v>v1),为使该粒子仍能经过A(a,0)点,其入射角θ(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个,并求出对应的sinθ值;
(3)如图乙所示,若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场,一粒子从O点以初速v0沿y轴正向发射。研究表明:该粒子将在xOy平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比,比例系数与场强大小E无关。求该粒子运动过程中的最大速度值vm?
如图所示,在非常高的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个不带电的小金属块B,另有一与B完全相同的带电量为+q的小金属块A以初速度v0向B运动,A、B的质量均为m。A与B相碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台上飞出。已知在高台边缘的右面空间中存在水平向左的匀强电场,场强大小E=2mg/q。求:
(1)A、B一起运动过程中距高台边缘的最大水平距离
(2)A、B运动过程的最小速度为多大
(3)从开始到A、B运动到距高台边缘最大水平距离的过程 A损失的机械能为多大?
如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m.一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接。已知直杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°。初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N。已知AO1=0.5m,重力加速度g取10m/s2,绳子不可伸长.现将小球A从静止释放,则:
(1)在释放小球A之前弹簧的形变量;
(2)若直线CO1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功;
(3)求小球A运动到底端D点时的速度。
在上海举办世博会期间,为减少二氧化碳排放,推出新型节能环保电动车,在检测某款电动车性能的实验中,质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度ν,并描绘出F-图象(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受的阻力恒定,求此过程:(1)电动车的额定功率
(2)电动车由静止开始运动,经过多长时间,速度达到2m/s
有一平板车,车厢底板水平光滑,车厢的前、后端均有挡板,前后挡板间的距离L =10m。将一个小物体放在底板上并靠着后挡板,让平板车在平直轨道上由静止开始做匀加速直线运动,加速度a1 = 2m/s2,经时间t1 = 4s,平板车开始刹车并立即开始做匀减速直线运动,加速度大小a2 = 4m/s2,求:
(1) 平板车刚开始刹车时的速度v1
(2) 平板车从开始运动到停止运动通过的位移x
(3) 从平板车开始刹车至小物体撞到平板车的
前挡板经历的时间
如图所示,轻绳AO、BO所能承受的最大拉力分别为Fm1=132N、Fm2 =160N,轻绳OC能承受足够大拉力。它们一端固定在水平天花板上,在它们的结点O处用的悬吊一重物,绳AO、BO与天花板间的夹角分别为37°和53°。为保证绳均不断裂,重物的质量应不超过多少?
(取g =10m/s2,,
)