在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求(1)M、N两点间的电势差UMN ;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r; (3)粒子从M点运动到P点的总时间t。
如图所示,在光滑平直轨道上有A、B、C三个物体,物体A、B均向右匀速运动,物体B的速度速度vB= 4.0m/s,B先与C碰撞,碰撞后B、C分离,之后B再与A碰撞粘在一起共同运动,且最后三个物体具有相同的速度v =2m/s,已知A的质量mA = 2kg,B的质量mB = 2kg,C的质量mC = 3kg.求: ① B与C碰撞后B的速度; ② 碰前A的速度vA; ③ 整个过程中,系统由于碰撞产生的内能.
如图所示,半圆形竖直光滑轨道固定在水平地面上,轨道半径,与水平粗糙地面相切,质量的物块静止在水平地面上点,另一质量物块在点以的初速度沿地面滑向物块,与物块发生碰撞(碰撞时间极短),碰后两物块粘在一起,之后冲上半圆轨道,到最高点时,两物块对轨道的压力恰好等于两物块的重力。已知两点间距,与均可视为质点,空气阻力不计,取。求: (1)物块与刚碰后一起运动的速度; (2)物块和地面间的动摩擦因数。
如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切.质量为m的带正电小球B静止在水平上,质量为2m带正电小球A从LM上距水平高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之前,由于A、B两球相距较远,相互作用力可认为零,A球进入水平轨道后,A、B两球间相互作用视为静电作用.带电小球均可视为质点.已知A、B两球始终没有接触.重力加速度为g.求: (1)A球刚进入水平轨道的速度大小; (2)A、B两球相距最近时,A、B两球系统的电势能; (3)A、B两球最终的速度、大小.
如图所示,质量为M=4kg的木板静置于足够大的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.01,板上最左端停放着质量为m=1kg可视为质点的电动小车,车与木板右端的固定挡板相距L=5m。现通电使小车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动,经时间t=2s,车与挡板相碰,车与挡板粘合在一起,碰撞时间极短且碰后自动切断小车的电源。(计算中取最大静摩擦力等于动摩擦力,并取g=10m/s2。) (1)试通过计算说明:车与挡板相碰前,木板相对地面是静止还是运动的? (2)求出小车与挡板碰撞前,车的速率v1和板的速率v2; (3)求出碰后木板在水平地面上滑动的距离S。
如下图所示,光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P,右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略,传送带水平部分NQ的长度L=8m,皮带轮逆时针转动带动传送带以v = 2m/s的速度匀速转动。MN上放置两个质量都为m =" 1" kg的小物块A、B,它们与传送带间的动摩擦因数μ = 0.4。开始时A、B静止,A、B间压缩一轻质弹簧,其弹性势能Ep =" 16" J。现解除锁定,弹开A、B,并迅速移走弹簧。取g=10m/s2。 (1)求物块B被弹开时速度的大小; (2)求物块B在传送带上向右滑行的最远距离及返回水平面MN时的速度vB′; (3)A与P相碰后静止。当物块B返回水平面MN后,A被P弹出,A、B相碰后粘接在一起向右滑动,要使A、B连接体恰好能到达Q端,求P对A做的功。