如图所示,在y轴的右方有一磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场,在x轴的下方有一场强为E的方向平行x轴向右的匀强电场.有一铅板放置在y轴处,且与纸面垂直.现有一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直于铅板的方向从A处沿直线穿过铅板,而后从x轴上的D处以与x轴正向夹角为60°的方向进入电场和磁场叠加的区域,最后到达y轴上的C点.已知OD长为l,求:
(1)粒子经过加速电场后的速度
(2)粒子经过铅板时损失了多少动能?
(3)粒子到达C点时的速度多大?
如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距
,左端接有阻值
的电阻。一质量
,电阻
的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度
。棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以
的加速度做匀加速运动,当棒的位移
时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比
。导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求
(1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻
的电荷量
;
(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热
;
(3)外力做的功
。
如图所示,水平地面上固定有高为
的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面高度也为
,坡道底端与台面相切。小球
从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面与静止在台面上的小球
发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半,两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为
。求
(1)小球 刚滑至水平台面的速度 ;(2) 两球的质量之比 。
质量为0.2 的小球竖直向下以6 的速度落至水平地面,再以4 的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为 · 。若小球与地面的作用时间为0.2 ,则小球受到地面的平均作用力大小为 (取 =10 )。
一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧,以速度
沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示,以沟底的
点为原点建立坐标系
。已知,山沟竖直一侧的高度为
,坡面的抛物线方程为
,探险队员的质量为
。人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为
。
(1)求此人落到坡面时的动能;
(2)此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多少?
一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为 。设地球的半径为 。假定地球的密度均匀。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,求矿井的深度 。