汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s,汽车刹车后的运动可认为是匀减速直线运动.求:
(1)刹车过程中的加速度;
(2)刹车后前进9m所用的时间;
(3)刹车后8s内前进的距离.
有一绝缘的、半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内,在其圆心处固定一带正电的点电荷,现有一质量为m,带电量也为正电(其电量远小于圆心处的电荷,对圆心处电荷产生的电场影响很小,可忽略)的小球A,圆心处电荷对小球A的库仑力大小为F。开始小球A处在圆轨道内侧的最低处,如图所示。现给小球A一个足够大的水平初速度,小球A能在竖直圆轨道里做完整的圆周运动。
(1)小球A运动到何处时其速度最小?为什么?
(2)要使小球A在运动中始终不脱离圆轨道而做完整的圆周运动,小球A在圆轨道的最低处的初速度应满足什么条件?
有一个边长为L=1.6m的正方形桌子,桌面离地高度为h=1.25m。一个质量为的小物块可从桌面正中心
点以初速v0=3m/s沿着与OA成370的方向在桌面上运动直至落地。设动摩擦因数为μ="0.25" ,取g=10m/s2,求
(1)物块离开桌面时速度是多少?
(2)物块落地的速度是多少?(可用根式表示)
(3)物块落地点到桌面中心点的水平距离是多少?
如图所示,楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ=370,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板,工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10N,刷子的质量为m=0.5kg,刷子可视为质点,刷子与板间的动摩擦因数=0.5,天花板长为L=4m,取g=10m/s2,试求:
(1)刷子沿天花板向上的加速度。
(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
有一种“双聚焦分析器”质谱仪,工作原理如图所示。加速电场的电压为U,静电分析器中有辐向会聚电场,即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同,方向沿径向指向圆心O1;磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后,从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,并从N点射出静电分析器.而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界,又垂直于磁场方向射入磁分析器中,最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出,并进入收集器.测量出Q点与圆心O2的距离为d,位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为d/2.(题中的U、m、q、R、d都为已知量)
(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;
(2)求磁分析器中磁感应强度B的大小;
(3)现将离子换成质量为4m ,电荷量仍为q的另一种正离子,其它条件不变.磁分析器空间足够大,离子不会从圆弧边界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移动,要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器,求收集器水平移动的距离.
如图所示,单匝矩形线框面积为s,电阻为R,处于水平方向匀强磁场中,磁感应强度为B.线框可以绕着AB边以角速度ω匀速转动,当线框转至如图位置时为计时起点,求:
(1)线框中感应电流的瞬时值表达式.
(2)当线框从此位置开始转过90°的过程中,通过线框的电量q.
(3)一个周期内线框中产生的热量Q.