一匀强电场,场强方向是水平的(如右图)。一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动。求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差。
2013年1月1日实施新的交通规定:黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行,车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯,属于交通违章行为.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,当两车快要到十字路口时,甲车司机看到黄灯闪烁,3秒黄灯提示后将再转为红灯.请问(1)若甲车在黄灯开始闪烁时刹车,要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m,则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少?(2)若甲、乙车相距,一前一后均以v0=15 m/s的速度驶向路口,乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车(乙车司机的反应时间Δt2=0.4 s,反应时间内视为匀速运动).已知甲车紧急刹车时产生的加速度大小分别为a1=5 m/s2若甲车司机看到黄灯闪烁时车头距警戒线L=30 m,要避免闯红灯,他的反应时间Δt1不能超过多少?(3)满足第(2)问的条件下,为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,乙两车刹车时的加速度至少为多大?
(17分)如图所示,在xOy平面坐标系中,直线MN与y轴成30°角,M点的坐标为(0,a),在y轴与直线MN之间的区域内,存在垂直xOy平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.电子束以相同速度v0从y轴上的区间垂直于y轴和磁场射入磁场.已知从O点射入磁场的电子在磁场中的运动轨迹恰好与直线MN相切,忽略电子间的相互作用和电子的重力.(1)求电子的比荷;(2)若在xOy坐标系的第Ⅰ象限加上沿y轴正方向大小为的匀强电场,在处垂直于x轴放置一荧光屏,计算说明荧光屏上发光区的形状和范围.
如图所示,光滑水平面上固定着平行金属导轨,导轨间距为L=10cm,长为3d=12cm,在导轨的中部刷有一段长为d=4m的绝缘涂层。导轨处在匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B=1T,方向与导轨平面垂直。质量为m=0.01kg的导体棒位于导轨的右端,在恒力F=0.05N作用下静止开始运动,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑动导轨低端,导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R=1Ω,其他部分的电阻均不计,求:(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数;(2)整个过程中合外力做的功;(3)整个运动过程中,电阻产生的热量Q和通过电阻的电荷量q。
如图所示,质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)放于小车的最左端,小车长l=3.6m、质量m1=1.0kg.物块与小车间动摩擦因数为μ=0.5.质量m2=10.0kg、半径R=3.2m的光滑半圆形轨道固定在水平面上,且直径POQ沿竖直方向.小车的上表面和轨道最低点高度相同.开始时小车和物块共同以v0=10m/s的初速度沿光滑水平面向右运动,小车刚接触轨道时立即制动(停止运动)而后制动解除.(g取10m/s2)求:(1)物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力;(2)物块运动至最高点时,水平面对半圆形轨道支持力的大小;(3)物块在小车上滑动的时间.
如图所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的光滑的1/4固定圆弧轨道,两轨道恰好相切。质量为M的小木块静止在O点,一个质量为m的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动。且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均可以看成质点)。①求子弹射入木块前的速度v0;②求子弹射入木块的过程中损失的机械能ΔE。