在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为(单位:
),式中
。将一光滑小环套在该金属杆上,并从
处以
的初速度沿杆向下运动,取重力加速度
。求
(1)当小环运动到时的速度大小;
(2)该小环最远能运动到的什么位置?
如图所示,质量为m带电量为+q的带电粒子(不计重力),从左极板处由静止开始经电压为U的加速电场加速后,经小孔O1进入宽为L的场区,再经宽为L的无场区打到荧光屏上。O2是荧光屏的中心,连线O1O2与荧光屏垂直。第一次在宽为L整个区域加入电场强度大小为E、方向垂直O1O2竖直向下的匀强电场;第二次在宽为L区域加入宽度均为L的匀强磁场,磁感应强度大小相同、方向垂直纸面且相反。两种情况下带电粒子打到荧光屏的同一点。求:
(1)带电粒子刚出小孔O1时的速度大小;
(2)加匀强电场时,带电粒子打到荧光屏上的点到O2的距离d;
(3)左右两部分磁场的方向和磁感应强度B的大小。
如图所示,一质量为m =" 2" kg的滑块从半径为R =" 0.2" m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下,A点和圆弧对应的圆心O点等高,圆弧的底端B与水平传送带平滑相接。已知传送带匀速运行速度为v0 =" 4" m/s,B点到传送带右端C点的距离为L =" 2" m。当滑块滑到传送带的右端C时,其速度恰好与传送带的速度相同。(g =" 10" m/s2)求:
(1)滑块到达底端B时对轨道的压力;
(2)滑块与传送带问的动摩擦因数μ;
(3)此过程中,由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q。
如图,光滑的平行导轨P、Q相距L="1" m,处在同一水平面中,导轨的左端接有如图所示的电路,其中水平放置的电容器两极板相距d="10" mm,定值电阻,
,导轨的电阻不计。磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时,电容器两极板之间质量
、带电荷量
的微粒恰好静止不动;当S闭合后,微粒以a="7" m/s2向下做匀加速运动。取g="10" m/s2。求:
(1)金属棒ab运动的速度大小是多大?电阻是多大?
(2)闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率是多大?
如图所示为两根竖直地放置在地面上的金属框架,框架的上端接有一电容量为C的电容器。框架上有一质量为m,长为L的金属棒,平行于地面放置,与框架接触良好无摩擦,棒离地面高度为h。强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直。开始时电容器不带电。自静止起将棒释放,问棒落到地面需要多少时间?
《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,故事也相当有趣,如图11甲所示,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒.某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设:小鸟被弹弓沿水平方向弹出,如图乙所示.h1=0.8 m,l1=2 m,h2=2.4 m,l2=1 m (取重力加速度g=10 m/s2):
(1)肥猪A在台面草地的右边缘,若要击中A,小鸟的初速度为多大?
(2)小鸟弹出后能否直接打中地面草地上肥猪的堡垒?请列式计算进行说明。
(3)如果小鸟弹出后,先掉到台面的草地上,接触地面瞬间竖直速度变为零,水平速度不变,小鸟在草地上滑行一段距离后飞出,若要打中肥猪的堡垒,小鸟和草地间的动摩擦因数μ与小鸟弹出时的初速度v0应满足什么关系(用题中所给的符号h1、l1、h2、l2、g表示)?