如图所示,在xoy平面内,三个半径为a 的四分之一圆形有界区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场(含边界上)。一群质量为m电荷量为q的带正电的粒子同时从坐标原点O以相同的速率、不同的方向射入第一象限内(含沿x轴、y轴方向),它们在磁场中运动的轨道半径也为a,在y≤-a的区域,存在场强为E、沿-x方向的匀强电场。整个装置在真空中,不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。求:
(1)粒子从O点射入磁场时的速率v0;
(2)这群粒子从O点射入磁场至运动到x轴的最长时间;
(3)这群粒子到达y轴上的区域范围。
如图所示是游乐场中过山车的模型图,图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为斜轨道面上的A、B两点,且两圆形轨道的最高点C、D均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接,现使小车(视为质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动,已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为
= 1/6,g= 10m/s2,
。问:
(1)若小车恰能通过第一个圆形轨道韵最高点C,则在C点速度多大?PA距离多人?
(2)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点C,P点的初速度应为多大?
(3)若小车在P点的初速度为15m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?
如图所示,光滑圆柱半径为R,被固定在水平平台上,用轻绳跨过圆柱体与两小球m1、m2相连(m1、m2分别为它们的质量),开始时让m1放在平台上,两边绳绷直,两球从静止开始m1上升,m2下降.当m1上升到圆柱的最高点时,球m1对轨道的压力0.2m1g,求:
(1)小球m1上升到圆柱的最高点时,速度多大?(用g、R表示)
(2)两球从静止开始至m1上升到圆柱的最高点,系统减少的势能为多少?
(3)m2应为m1的多少倍?
如图,一劲度k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着质量均为m=12kg的物体A、B,竖直静止在水平地面上。现要加_竖直向上的力F在上面物体A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.4s,B刚要离开地面,整个过程弹簧都处于弹性限度内(g=10m/s)。求此过程所加外力F的最大值和最小值。
如图所示,水平传送带在电劫机的带动下,始终保持v的速度运行。质量为m的工件(可视为质点)轻轻放在传送带上,过一会儿与传送带相对静止。对于这个过程,求:电动机由于传送工件多消耗的电能。
跳伞运动员做低空跳伞表演;他在离地面224m离处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动。一段时间后,运动员打开降落伞,以12.5m/s。的加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s。(g=10m/s)问:
(1)运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?
(2)运动员在空中的最短时间是多少?