如图所示的坐标系,在y轴左侧有垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场。在x=L处,有一个与x轴垂直放置的屏,y轴与屏之间有与y轴平行的匀强电场。在坐标原点O处同时释放两个均带正电荷的粒子A和B,粒子A的速度方向沿着x轴负方向,粒子B的速度方向沿着x轴正方向。已知粒子A的质量为m,带电量为q,粒子B的质量是n1m,带电量为n2q(n1、n2均为正整数),释放瞬间两个粒子的速率满足关系式
。若已测得粒子A在磁场中运动的半径为r,粒子B击中屏的位置到x轴的距离也等于r。粒子A和粒子B的重力均不计。
(1)若r、m、q、B已知,求vA。
(2)求粒子A和粒子B打在屏上的位置之间的距离(结果用r、n1、n2表示)。
如图所示,一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=370的光滑斜面上,并通以I=5A电流,方向如图所示,整个装置放在磁感应强度为B=0.6T,垂直斜面向上的匀强磁场中,金属棒恰能静止在斜面上,则该棒的重力为多少?
如图所示,质量为4kg的小球用轻质细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上。细绳的延长线通过小球的球心O,且与竖直方向的夹角为θ=37º。g取10 m/s2,已知sin37º=0.6,cos37º=0.8,求:
(1)汽车匀速运动时,细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力;
(2)若要始终保持θ=37º,则汽车刹车时的加速度最大不能超过多少。
(10分)质量为m=2kg的木块,静止放在水平面上,它与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施F=20N的作用力,如图所示。木块运动4s后撤去力F,直到木块停止(g=10m/s2)。求:
(1)有力F作用时木块的加速度为多大?
(2)撤去力F作用时,木块的速度为多大?
(3)撤去力F到木块停止运动过程中,木块的加速度为多大?
(4)木块在水平面上运动的总位移为多少?
(8分)如图所示,质量为m的小车,静止在光滑的水平地面上,车长为L0,现给小车施加一个水平向右的恒力F,使小车向右做匀加速运动,与此同时在小车的正前方S0处的正上方H高处,有一个可视为质点的小球从静止开始做自由落体运动(重力加速度为g),问恒力F满足什么条件小球可以落到小车上?
如图所示,在xoy坐标系第一象限内有匀强磁场,磁场区域上边界刚好与直线y=a重合,磁感应强度为B。一个带正电的离子在坐标为(a,0)的A点以某一速度进入磁场区域,进入磁场时速度方向与x轴正向夹角为30°,离子质量为m,带电量为q。不计离子重力。
(1)若离子离开磁场时位置坐标为(a,a)的C点,求离子运动的速度大小
(2)当离子进入磁场的速度满足什么条件时可使离子在磁场区域运动的时间最长?并求出最长时间是多少?