某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型;如图甲在水平地面上放置一个质量为
kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力
随位移
变化的图象如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为
,
m/s2,则:
(1)运动过程中物体的最大加速度为多少?
(2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大?
(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?
如图甲所示,竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带正电小球,以水平初速度v0沿PQ向右做直线运动。若小球刚经过D点时(t=0),在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场,使得小球再次通过D点时与PQ连线成600角。已知D.Q间的距离为(
+1)L,t0小于小球在磁场中做圆周运动的周期,忽略磁场变化造成的影响,重力加速度为g。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)t0与t1的比值;
(3)小球过D点后将做周期性运动。则当小球运动的周期最大时,求出此时的磁感应强度B0及运动的最大周期Tm的大小,并在图中画出此情形下小球运动一个周期的轨迹。
如图所示,一平面框架与水平面成37°角,宽L=0.4m,上、下两端各有一个电阻R0=1Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T。ab为金属杆,其长度为L=0.4m,质量m=0.8kg,电阻r=0.5Ω,金属杆与框架的动摩擦因数μ=0.5。金属杆由静止开始下滑,直到速度达到最大的过程中,金属杆克服磁场力所做的功为W=1.5J。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8;g取10m/s2.求:
(1)ab杆达到的最大速度v.
(2)ab杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离.
(3)在该过程中通过ab的电荷量.
如图所示,平行四边形CDEF的DE边的长度是CD边的长度的2倍,CD的长度为d,且CD边与对角线DF垂直,垂直平行四边形平面的匀强磁场仅分布在平行四边形CDEF内部,CF边界以上的足够大区域内有如图所示的匀强电场。一束比荷为k的正粒子以相同速率v从D点沿DE方向射入磁场,不计粒子之间的作用和粒子的重力。假设粒子都能从CF边上射出磁场,试求:
(1)匀强磁场的磁感应强度范围;
(2)要使带电粒子离开磁场的速度方向恰好与CF垂直,求此时的磁感应强度;
(3)若满足条件(2)的粒子在电场中的运动轨迹与DF延长线的交点到F点的距离为3d,求匀强电场的电场强度E0。
如图甲所示,一半径R=1m、竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切于B处,圆弧轨道的最高点为M,斜面倾角θ=370,t=0时刻,有一质量m=2Kg的物块从A点开始沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示,若物块恰能到达M点,(取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8),求:
(1)物块经过B点时的速度VB
(2)物块在斜面上向上滑动的过程中克服摩擦力做的功.
如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和B,物体A放在倾角为θ的斜面上。已知物体A的质量为mA,物体A与斜面间的最大静摩擦力是与斜面间弹力的μ倍(μ<tanθ),滑轮与轻绳间的摩擦不计,绳的OA段平行于斜面,OB段竖直,要使物体A静止在斜面上,则物体B质量的最大值为多少?