如图所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场:垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场II,O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点OM=MP=L.在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场.一质量为m、带电荷量为+q的粒子从电场中坐标为(﹣2L,﹣L)的点以速度υ0沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入区域I又从M点射出区域I(粒子的重力忽略不计).
(1)求第三象限匀强电场场强E的大小;
(2)求区域I内匀强磁场磁感应强度B的大小;
(3)如带电粒子能再次回到原点O,问区域II内磁场的宽度至少为多少?粒子两次经过原点O的时间间隔为多少?
如图所示,水平绝缘光滑轨道AB与处于竖直平面内的圆弧形v绝缘光滑轨道BCD平滑连接,圆弧形轨道的半径R=0.30m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×107 N/C。现有一电荷量q=-4.0×10-7C,质量m=0.30 kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点以某一水平初速度v0向右运动,若带电体恰好可以沿圆弧轨道运动到D点,并在离开D点后,落回到水平面上的P点。,已知OD与OC的夹角θ=37°,求:
(1)P、B两点间的距离x;
(2)带电体经过C点时对轨道的压力;
(3)小球的初速度v0的值。
宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用.已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行.设每个星体的质量均为
.
(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期.
(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?
如图所示,一轻绳上端系在车的左上角的A点,另一轻绳一端系在车左端B点,B点在A点正下方,A、B距离为b,两绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球,绳AC长度为
,绳BC长度为b。两绳能够承受的最大拉力均为2mg。求:
(1)绳BC刚好被拉直时,车的加速度是多大?
(2)为不拉断轻绳,车向左运动的最大加速度是多大?
(要求画出受力图)
要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道。求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.有关数据见表格。
| 启动加速度大小a1 |
4 m/s2 |
| 制动加速度大小a2 |
8 m/s2 |
| 直道最大速度v1 |
40 m/s |
| 弯道最大速度v2 |
20 m/s |
| 直道长度 s |
218 m |
注:制动加速度为匀减速时的加速度
某同学是这样解的:要使摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度v1="40" m/s,
然后再减速到v2="20" m/s,t1=
=…;t2=
=…;t=t1+t2
你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果。
一些同学乘坐动车组列车外出旅游,当列车在一段平直轨道上匀加速行驶时,一同学提议说:“我们能否用身边的器材测出列车的加速度?”许多同学参与了测量工作,测量过程如下:他们一边看着窗外铁轨旁边的电线杆,一边用手表记录着时间,已知铁轨旁边每隔100m恰好有一个电线杆,电线杆到铁轨的距离都相等。他们观测到从第一根电线杆运动到第二根电线杆的时间间隔为5s,从第一根电线杆运动到第三根电线杆的时间间隔为9s,请你根据他们的测量情况,求:(计算结果保留2位小数)
(1)列车的加速度大小;
(2)他们运动到第三根电线杆时列车的速度大小.