如图13所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g.求:⑴水平外力F的大小;⑵1号球刚运动到水平槽时的速度;⑶整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.
如图所示,真空中一质量为m,带电量为-q的液滴以初速度为v0,仰角α射入匀强电场中以后,做直线运动,求: (1)所需电场的最小场强的大小,方向。 (2)若要使液滴的加速度最小,求所加的电场场强大小和方向。
长木板AB放在水平面上如图所示,它的下表面光滑而上表面粗糙,一个质量为、电量为的小物块C从A端以某一初速起动向右滑行,当存在向下的匀强电场时,C恰能滑到B端,当此电场改为向上时,C只能滑到AB的中点,求此电场的场强。
在一高为h的绝缘光滑水平桌面上,有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止,小球到桌子右边缘的距离为s,突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E,且qE=" 2" mg,如图所示,求: (1)小球经多长时间落地? (2)小球落地时的速度。
如图所示,间距为 L 的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为 θ ,导轨光滑且电阻忽略不计.场强为 B 的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为 d 1 ,间距为 d 2 .两根质量均为 m 、有效电阻均为 R 的导体棒 a 和 b 放在导轨上,并与导轨垂直. (设重力加速度为 g ) (1)若 a 进入第2个磁场区域时, b 以与 a 同样的速度进入第1个磁场区域,求 b 穿过第1个磁场区域过程中增加的动能 △ E k . (2)若 a 进入第2个磁场区域时, b 恰好离开第1个磁场区域;此后 a 离开第2个磁场区域时, b 又恰好进入第2个磁场区域.且 a . b 在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相.求 b 穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热 Q . (3)对于第(2)问所述的运动情况,求 a 穿出第 k 个磁场区域时的速率 v
(15分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度,水平发出,落在球台的P1点(如图实线所示),求P1点距O点的距离x1。.(2)若球在O点正上方以速度水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图虚线所示),求的大小.(3)若球在O正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3,求发球点距O点的高度h3.