(12 分)在平面直角坐标系xoy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,已知ON=d,如图所示.不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(2)粒子在M点的初速度的大小;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.
在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图中直线a,b所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电。
求:(1)B点的电场强度的大小和方向。
(2)试判断点电荷Q的电性,并说明理由。
(3)点电荷Q的位置坐标。
甲、乙两个物体在同一直线上同向运动甲物体在前、乙物体在后,甲物体质
量为2kg,速度是1m/s,乙物体质量是4kg,速度是3m/s。乙物体追上甲物体发生正碰后,两物体仍沿原方
向运动,而甲物体的速度为3m/s,乙物体的速度是多少?
如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A,B,C,质量分别为mA=1kg,mB=1kg,mC=2kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失)。现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能,A和B分开后,A恰好在BC之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B,并且与B发生碰撞后粘在一起。求:
(1)在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值.
(2)A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值.
如图所示,两条相距l=0.20m的平行光滑金属导轨中间水平,两端翘起。虚线MN、PQ之间是水平部分,MN、PQ之间的距离d=1.50m,在此区域存在竖直向下的匀强磁场B=0.50T,轨道右端接有电阻R=1.50Ω。一质量为m=10g的导体棒从左端高H=0.80m处由静止下滑,最终停在距MP右侧L=1.0m处,导体棒始终与导轨垂直并接触良好。已知导体棒的电阻r=0.50Ω,其他电阻不计,g取10m/s2。求:
(1)导体棒第一次进入磁场时, 电路中的电流.
(2)导体棒在轨道右侧所能达到的最大高度.
陆上冲浪是青少年非常喜爱的一项时尚运动,如图所示,某人乘滑板沿水平路面由A点滑到B点,再滑到坡顶C点停止,人与滑板的总质量为60kg,表中记录了运动过程中的有关数据,取重力加速度g=10m/s2,请根据图中和表中的数据解决下列问题:
(1)人与滑板从B到C的过程中,损失的机械能为多少.
(2)设人与滑板在AB段所受阻力恒定,求阻力的大小.
(3)人与滑板从A到B过程中,运动的距离.
位置 |
A |
B |
C |
时刻/s |
0 |
2 |
10 |
速度/m·s-1 |
20.0 |
18.0 |
0 |