如图所示,长=0.2 m的细线上端固定在O点,下端连接一个质量为m=0.5kg的小球,悬点O距地面的高度H=0.35m,开始时将小球提到O点而静止,然后让它自由下落,当小球到达使细线被拉直的位置时,刚好把细线拉断,落到地面时的速度v=2m/s,如果不考虑细线的形变,g=10 m/s2,试求:
(1)细线拉断前后的速度大小和方向;
(2)假设细线由拉直到断裂所经历的时间为,细线的平均张力大小;
(3)若小球触地前后速度大小相同、方向相反,求触地过程小球受到的合力冲量。
如图所示,在一二象限内范围内有竖直向下的运强电场E,电场的上边界方程为
。在三四象限内存在垂直于纸面向里、边界方程为
的匀强磁场。现在第二象限中电场的上边界有许多质量为m,电量为q的正离子,在
处有一荧光屏,当正离子达到荧光屏时会发光,不计重力和离子间相互作用力。
(1)求在处释放的离子进入磁场时速度(本小题x可作为已知量)。
(2)若仅让横坐标的离子释放,它最后能经过点
,求从释放到经过点
所需时间t.
(3)若同时将离子由静止释放,释放后一段时间发现荧光屏上只有一点持续发出荧光。求该点坐标和磁感应强度。
如图所示,两平行导轨间距L=0.1 m,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面的夹角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度B=0.5 T,水平部分没有磁场.金属棒ab质量m=0.005 kg,电阻r=0.02 Ω,运动中与导轨有良好接触,并且垂直于导轨,电阻R=0.08 Ω,其余电阻不计,当金属棒从斜面上离地高h=1.0 m以上任何地方由静止释放后,在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m(取g=10 m/s2).
求:(1)棒在斜面上的最大速度;(2)水平面的动摩擦因数;
(3)从高度h=1.0 m处滑下后电阻R上产生的热量。
一长=0.80m的轻绳一端固定在
点,另一端连接一质量
=0.10kg的小球,悬点
距离水平地面的高度H = 1.00m。开始时小球处于
点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示。让小球从静止释放,当小球运动到
点时,轻绳碰到悬点
正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)当小球运动到点时的速度大小;
(2)绳断裂后球从点抛出并落在水平地面的C点,求C点与
点之间的水平距离;
(3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力。
如图,足够长斜面倾角θ=30°,斜面上OA段光滑,A点下方粗糙且。水平面上足够长OB段粗糙且μ2=0.5,B点右侧水平面光滑。OB之间有与水平方向β(β已知)斜向右上方的匀强电场E=
×105V/m。可视为质点的小物体C、D质量分别为mC=4kg,mD=1kg,D带电q= +1×10-4C,用轻质细线通过光滑滑轮连在一起,分别放在斜面及水平面上的P和Q点由静止释放,B、Q间距离d=1m,A、P间距离为2d,细绳与滑轮之间的摩擦不计。(sinβ=
,cosβ=
,g=10m/s2),求:
(1)物体C第一次运动到A点时的重力的功率;
(2)物块D运动过程中电势能变化量的最大值;
(3)物体C第一次经过A到第二次经过A的时间t。
如图(a)所示,斜面倾角为370,一宽为l=0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁场边界与斜面底边平行.在斜面上由静止释放一正方形金属线框,线框沿斜面下滑,下边与磁场边界保持平行.取斜面底边重力势能为零,从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中,线框的机械能E和位移s之间的关系如图(b)所示,图中①、②均为直线段.已知线框的质量为m=0.1kg,电阻为R=0.06Ω,重力加速度取g=l0m/s2.求:
(1)金属线框与斜面间的动摩擦因数;
(2)金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间;
(3)金属线框穿越磁场的过程中,线框中产生的最大电功率;