两个完全相同的物块A、B,质量均为m="l" kg,沿同一粗糙水平面以相同的初速度从同一位置开始运动。它们速度随时间的变化关系如图所示,图中的两条直线分别表示A物块受到水平拉力F作用和B物块不受拉力作用的v-t图象。求:
(1)4 s末物块A、B之间的距离x;
(2)物块A所受拉力F的大小。
质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示.离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零),经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速,然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动,最后到达记录它的照相底片P上.设离子在P上的位置与入口处S1之间的距离为x。
(1)求该离子的荷质比.
(2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1>m2),它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出),求P1、P2间的距离△x。
某物理小组在研究过山车原理的过程中,提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个小物块以初速度,从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰好沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数
(g取10m/s2,
)
(1)求小物块的抛出点和A点的高度差;
(2)要使小物块不离开轨道,并从水平轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?
(3)为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?
(4)按照(3)问的要求,小物块进入轨道后可以有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点。
如图所示,圆心为原点、半径为的圆将
平面分为两个区域,即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ。区域Ⅰ内有方向垂直于
平面的匀强磁场。平行于x轴的荧光屏垂直于
平面,放置在直线
的位置。一束质量为
、电荷量为q、速度为
的带正电粒子从坐标为(
,0)的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,粒子全部垂直打在荧光屏上坐标为(0,-2R)的
点。若区域Ⅱ中加上平行于x轴的匀强电场,从A点沿x轴正方向以速度2
射入区域Ⅰ的粒子垂直打在荧光屏上的N点。不考虑重力作用,求:
(1)在区域Ⅰ中磁感应强度B的大小和方向。
(2)在区域Ⅱ中电场的场强为多大?MN两点间距离是多少?
如图所示,倾角=37°的斜面固定在水平面上。质量
=1.0kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动。小物块与斜面间的动摩擦因数
,在小物块沿斜面向上运动2 m时,将拉力F撤去,(斜面足够长,取g=l0m/s2。sin37°=0.60,cos37°=0.80)
(1)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小;
(2)撤销拉力F后小物块沿斜面向上运动的距离;
(3)小物块沿斜面向上运动过程中摩擦力的冲量。
(10分)如图所示,质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上,质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块,穿出木块时速度变为,试求:
①子弹穿出木块后,木块的速度大小;
②子弹穿透木块的过程中产生的热量。