如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=2m,BC是半径为R=0.40m的竖直半圆形光滑轨道,B为两轨道的连接点,C为轨道的最高点。一小物块以v0=6m/s的初速度从A点出发,经过B点滑上半圆形光滑轨道,恰能经过轨道的最高点,之后落回到水平轨道AB上的D点处。g取10m/s2,求:
(1)落点D到B点间的距离;
(2)小物块经过B点时的速度大小;
(3)小物块与水平轨道AB间的动摩擦因数。
如图,在
区域内存在与
平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为
.在
时刻,一位于坐标原点的粒子源在
平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与
轴正方向的
夹角分布在
范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在
时刻刚好从磁场边界上
点离开磁场。求:
⑴ 粒子在磁场中做圆周运动的半径
及粒子的比荷
;
⑵ 此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与 轴正方向夹角的取值范围;
⑶ 从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为
的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离
后落地,如题24图所示,已知握绳的手离地面高度为
,手与球之间的绳长为
,重力加速度为
忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)求绳断时球的速度大小 ,和球落地时的速度大小 .
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究,实验装置的示意图可用题23图表示,两块面积均为
的举行金属板,平行、正对、数值地全部浸在河水中,间距为
。水流速度处处相同,大小为
,方向水平,金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分别为
,说的电阻率为
,水面上方有一阻值为
的电阻通过绝缘导线和电键
连接到两个金属板上,忽略边缘效应,求:
(1) 该发电装置的电动势;
(2) 通过电阻 的电流强度。
(3) 电阻 消耗的电功率。
晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地,如题24图所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)求绳断时球的速度大小v1,和球落地时的速度大小v2
(2)问绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面I固定一内径为d的椭圆形玻璃杯,杯口I放置一直径为d ,质量为m 的均匀薄圆板,板内放一质量为2m的物块。板中心,物块均在杯的轴线,则物体与板间动摩擦因数为c,不考虑板与杯口之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑板翻转。
(1)对板施加指向圆心的水平外力F,设物块与板间最大静摩擦力为L,若物块能在板上滑动. 求F应满足的条件
(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力,冲量为I
①I应满足什么条件才能使物块从板上掉下?
②物块从开始运动到掉下时的位移s为多少?
③根据s与L的关系式,说明要使s更小,冲量应如何改变