如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,x轴上方有一圆形的有界匀强磁场(图中未 画),磁场方向垂直纸面向内,磁感应强度B=0.1T,x轴下方有一方向斜向右上与y轴正方向夹 角琢=37。的勻强电场。在x轴上放一挡板,长2.4m,板的左端在坐标原点0处,有一带正电粒子 从y轴上的P点(坐标0,6.8)以大小v=4m/s、方向与y轴负方向成θ=53°角的速度射入第二象限,经过圆形磁场偏转后从x轴上的A点(坐标-1.6,0 )与x轴正方向夹角=37°。角射出并进入电场运动。已知粒子的比荷q/m=20C/kg,不计粒子的重力(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)粒子在圆形磁场中运动时,轨迹半径为多少?
(2)圆形磁场区域的最小面积为多少?
(3)要让带电粒子射出电场时能打在挡板上,求电场强度E的大小满足的条件及从P点射出到打在挡板上对应的最长时间
如图所示,在粗糙的水平面上放有质量为M=0.3kg的绝缘长木板,有一质量为m=0.2kg,带电量为的小滑块(可视为质点)正沿木板的上表面向左运动,木板左端有一个固定的、半径R=0.1m的四分之一光滑圆形绝缘轨道AB与之相接,轨道的最低点B点与木板的上表面相切,整个空间加有一个方向竖直向上、场强大小为
的匀强电场。已知滑块与木板间的动摩擦因数为
,木板与水平面间的动摩擦因数
,滑块在木板上向左运动至离B点x=0.3m处时速度大小为
,
,求
(1)滑块通过木板滑上固定的光滑圆形轨道AB,沿轨道AB上升的最大高度H
(2)滑块沿轨道AB返回刚运动至B点时对轨道的压力
(3)若木板长度为0.6m,试求滑块再次返回滑上木板,而在木板上运动的过程中,系统因摩擦而产生的热量
如图所示,质量为m=0.1kg的小球置于平台末端A点,平台的右下方有一个表面光滑的斜面体,在斜面体的右边固定一竖直挡板,轻质弹簧栓接在挡板上,弹簧的自然长度为,斜面体底端C点距挡板的水平距离为
,斜面体的倾角为
,斜面体的高度h=0.5m。现给小球一大小为
的初速度,使之在空中运动一段时间后,恰好从斜面体的顶端B点无碰撞地进入斜面,并沿斜面运动,经过C点后再沿粗糙水平面运动,过一段时间开始压缩轻质弹簧;小球速度减为零时,弹簧被压缩了
。已知小球与水平面的动摩擦因数μ=0.5,设小球经过C点时无机械能损失,重力加速度
,求:
(1)平台与斜面体间的水平距离
(2)小球在斜面上的运动时间
(3)弹簧压缩过程中的最大弹性势能
我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3s,而后才会变成黄灯,再在3s黄灯提示后再转为红灯,2013年1月1日实施新的交通规定:黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行,车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯,属于交通违章行为(本题中的刹车过程均可视为匀减速直线运动)
(1)若某车在黄灯开始闪烁时刹车,要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18m,该车刹车前的行驶速度不能超过多少?
(2)若某车正以的速度驶向路口,此时车距停车线的距离为L=48.75m,当驾驶员看到绿灯开始闪烁时,经短暂考虑后开始刹车,该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内,求该车驾驶员所允许的考虑实际
在如图所示的竖直平面内,有一固定在水平地面的光滑平台。平台右端B与静止的水平传送带平滑相接,传送带长L=3m.有一个质量为m=0.5kg,带电量为q=+10-3C的滑块,放在水平平台上。平台上有一根轻质弹簧左端固定,右端与滑块接触但不连接。现用滑块缓慢向左移动压缩弹簧,且弹簧始终在弹性限度内。在弹簧处于压缩状态时,若将滑块静止释放,滑块最后恰能到达传送带右端C点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ="0.20" (g取10m/s2)求:
(1)滑块到达B点时的速度vB,及弹簧储存的最大弹性势能EP;
(2)若传送带以1.5m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,释放滑块的同时,在BC之间加水平向右的匀强电场E=5×102N/C。滑块从B运动到C的过程中,摩擦力对它做的功。
(3)若两轮半径均为r=0.4 m,传送带顺时针匀速转动的角速度为ω0时,撤去弹簧及所加电场,让滑块从B点以4m/s速度滑上传送带,恰好能由C点水平飞出传送带.求ω0的大小以及这一过程中滑块与传送带间产生的内能.
一个带正电的小物体,,放在绝缘的水平地面上,图甲中,空间若加上水平方向的变化电场,其加速度随电场力变化图像为图乙所示。现从静止开始计时,改用图丙中周期性变化的水平电场作用(g取10m/s2)。求:
⑴物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数;
⑵在图丙所示周期性变化的水平电场作用下,物体一个周期内的位移大小;
⑶在图丙所示周期性变化的水平电场作用下,23s内电场力对物体所做的功。