如图所示,是一种测定风力的仪器,P是质量为200g的金属球,固定在一根细长钢性的金属丝下端,当无风时金属球自然竖直下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向,刻度盘上的角度就能反映出风力的大小。若某一时刻风从图示的水平方向吹向金属球P时,金属丝向左偏离竖直方向的角度θ=30°而处于静止状态。取g=10m/s2 则:
(1)此时风力和金属丝拉力分别有多大?
(2)有人说:“若角度变为2θ,则风力也变为原来的2倍”,你认为这个结论对不对?为什么?
如图,在直角坐标系xOy平面内,虚线MN平行于y轴,N 点坐标(-l,0),MN与y轴之间有沿y 轴正方向的匀强电场,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出)。现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行于x 轴正方向的初速度v0射人电场,并从y轴上A点(0,0.5l)射出电场,射出时速度方向与y轴负方向成角,此后,电子做匀速直线运动,进人磁场并从圆形有界磁场边界上Q点(
,-l)射出,速度沿x轴负方向。不计电子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小?
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小?电子在磁场中运动的时间t是多少?
(3)圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大?
在一半径r=5×108m的某星球的表面做一实验,装置如图所示,在一粗糙的水平面上放置一半圆形的光滑竖直轨道,半圆形轨道与水平面相切。一质量为m=1kg的小物块Q(可视为质点)在一水平向右的力F=2N作用下从A由静止开始向右运动,作用一段时间t后撤掉此力,物体在水平面上再滑动一段距离后滑上半圆形轨道.若到达B点的速度为m/s时,物体恰好滑到四分之一圆弧D处。已知A、B的距离L=3.0m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,半圆形轨道半径R=0.08m。
(1)求该星球表面的重力加速度g和该星球的第一宇宙速度v1;
(2)若物体能够到达C点,求力F作用的最短距离x。
如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN,现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压,电压的正向值为,反向电压值为
,且每隔T/2变向1次。现将质量为m的带正电,且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO′射入,设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T。不计重力的影响,试问:
(1)定性分析在t=0时刻从O点进入的粒子,在垂直于金属板的方向上的运动情况。
(2)在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中?
(3)要使粒子能全部打在靶MN上,电压的数值应满足什么条件?(写出
、m、d,q、T的关系式即可)
如图所示,轻杆AB长,两端各连接A、B小球,质量均为m,杆可以绕距B端1/3处的O轴在竖直平面内自由转动。轻杆由水平位置从静止开始转到竖直方向,求:
(1)此过程中杆对A球做的功是多少。
(2)在竖直方向时转轴O受的作用力大小及方向.(重力加速度为g,不计g一切阻力)
如图所示,各面均光滑的斜面体静止在水平面上,斜面体倾角37°,求某时刻质量
的小滑块无初速放到斜面上,同时斜面体受到水平向右的推力F作用,滑块恰好相对斜面静止,一起运动2.4m后斜面体下端A碰到障碍物,斜面体速度立即变为零,已知滑块刚放上斜面体时距地高度
,斜面体质量
。(
、
、取
)求:
(1)推力F的大小;
(2)滑块落点到斜面底端A的距离。