如图所示为某公司开发的一款新游戏,竖直平面内ABCD为边长的正方形,AD中点O处有一个子弹弹射装置,可将C、的带正电小球向ABCD区域各方向发射。现在ABCD区域加水平向左的匀强电场,V,图上已标出小球射到正方形不同位置时对应的得分值。(1)某玩家将小球从O点以8m/s射出,正好得60分,则求小球到达C点时的速度大小;(2)为了获得满分(即射到B点),请你帮玩家设计符合要求的出射速度方向(可用文字描述或用三角函数表示),并给出速度大小需满足的条件。
如图,在区域 I (0≤x≤d) 和区域 II(d≤x≤2d) 内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为 B 和2 B ,方向相反,且都垂直于 Oxy 平面。一质量为 m 、带电荷量 q(q>0) 的粒子 a 于某时刻从 y 轴上的 P 点射入区域 I ,其速度方向沿 x 轴正向。已知 a 在离开区域 I 时,速度方向与 x 轴正方向的夹角为30°;因此,另一质量和电荷量均与 a 相同的粒子 b 也从 p 点沿 x 轴正向射入区域 I ,其速度大小是 a 的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求 (1)粒子 a 射入区域 I 时速度的大小;
(2)当 a 离开区域 II 时, a、b 两粒子的 y 坐标之差。
甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
如图所示:正方形绝缘光滑水平台面 WXYZ 边长 l=1.8m ,距地面 h=0.8m 。平行板电容器的极板 CD 间距 d=0.1m 且垂直放置于台面, C 板位于边界 WX 上, D 板与边界 WZ 相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度 B=1T 、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量 q=5×10 - 13 C 的微粒静止于 W 处,在 CD 间加上恒定电压 U=2.5V ,板间微粒经电场加速后由 D 板所开小孔进入磁场(微粒始终不与极板接触),然后由 XY 边界离开台面。在微粒离开台面瞬时,静止于 X 正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度,在微粒落地时恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场,滑块视为质点,滑块与地面间的动摩擦因数 u=0.2 ,取 g=10m/s2
(1)求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板地极性;
(2)求由 XY 边界离开台面的微粒的质量范围;
(3)若微粒质量 m o =1×10 - 13 kg ,求滑块开始运动时所获得的速度。
如图所示,间距 l=0.3m 的平行金属导轨 a 1 b 1 c 1 和 a 2 b 2 c 2 分别固定在两个竖直面内,在水平面 a 1 b 1 b 2 a 2 区域内和倾角 θ=37° 的斜面 c 1 b 1 b 2 c 2 区域内分别有磁感应强度 B 1 =0.4T 、方向竖直向上和 B 2 =1T 、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻 R=0.3Ω 、质量 m 1 =0.1kg 、长为 l 的相同导体杆 K,S,Q 分别放置在导轨上, S 杆的两端固定在 b 1 , b 2 点, K,Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于 K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂,绳上穿有质量 m 2 =0.05kg 的小环。已知小环以 a ="6" m/s2 的加速度沿绳下滑, K 杆保持静止, Q 杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长。取 g ="10" m/s2 , sin37° =0.6, cos37° =0.8。求 (1)小环所受摩擦力的大小; (2) Q 杆所受拉力的瞬时功率。
随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49 t ,以54 km/h 的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5 m/s2 (不超载时则为5 m/s2 )。 (1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远? (2)若超载货车刹车时正前方25 m 处停着总质量为1 t 的轿车,两车将发生碰撞,设相互作用0.1 s 后获得相同速度,问货车对轿车的平均冲力多大?