如图(a)所示,在以O为圆心,内外半径分别为R1和R2的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差为U常量,R1=R0,R2=3R0,一电荷量为+q,质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域,不计重力。
(1)已知粒子从外圆上以速度v1射出,求粒子在A点的初速度v0的大小 (2)若撤去电场,如图19(b),已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度v2射出,方向与OA延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间 (3)在图(b)中,若粒子从A点进入磁场,速度大小为v3,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?
如图甲所示,竖直平面内的坐标系xoy内的光滑轨道由半圆轨道OBD和抛物线轨道OA组成,OBD和OA相切于坐标原点O点,半圆轨道的半径为R , 一质量为m的小球(可视为质点)从OA轨道上高H处的某点由静止滑下。(1)若小球从H=3R的高度静止滑下,求小球刚过O点时小球对轨道的压力; (2)若用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,取g=10m/s2。求滑块的质量m和圆轨道的半径R的值。
在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为y=2.5(kx+2/3)单位米,式中K=1m-1。将一光滑小环套在该金属杆上,并从x=0处以v0=5m/s的初速度沿杆向下运动,取g=10m/s2,则 (1)当小环运动到x=/3米时的速度大小为多少? (2)该小环在x轴方向能达到的最远距离是多少?
如图所示,摩托车运动员做飞越壕沟的特技表演,摩托车以初速度V 0冲上顶部水平的高台,高台后面是一条宽L=10m的壕沟,若摩托车冲上高台过程中以恒定功率P=1.8kW行驶,经历时间t=5s,到达高台顶部时立即关闭发动机,摩托车在水平的高台上做匀速直线运动一段距离后飞离高台。已知人和车的总质量m=180kg(可视为质点),平台高h=5m,忽略空气阻力和摩擦阻力。取g=10m/s 2。问:(1)V 0至少应多大?(2)假定摩托车落地速度大小超过Vm =30m/s时会对运动员造成危险,则摩托车飞离高台时的最大速度Vm′应为多少?
从高H处由静止释放一球,它在运动过程中受大小不变的阻力f。若小球质量为m,碰地过程中无能量损失,求(1)小球第一次碰地后反弹的高度是多少?(2)小球从释放直至停止弹跳的总路程为多少?
游乐场中的翻腾过山车从某一高度滑下后,进入竖直面上的圆轨道运动,当过山车经过圆轨道顶端时,也不会掉下来,是一种惊险刺激的运动,其物理模型如图所示。设过山车的质量为m,过山车自A点无初速沿轨道滑下,后进入圆轨道,圆轨道的半径为R,A点的高度h=4R,不计空气阻力和摩擦阻力,求过山车到圆轨道最高点B时的速度大小。