如图所示,PQ、MN两极板间存在匀强电场,MN极板右侧的长为,宽为的虚线区域内有垂直纸面的匀强磁场B。现有一初速度为零、带电量为q、质量为m的离子(不计重力)从PQ极板出发,经电场加速后,从MN上的小孔A垂直进入磁场区域,并从NF边界上某点垂直于虚线边界射出。求:(1)匀强磁场的方向;(2)PQ、MN两极板间电势差U;(3)若带点粒子能从NF边界射出,则PQ、MN两极板间电势差的范围是多少?
如图所示,两根竖直放置在绝缘面上的金属框架.框架的上端接有电容为C的电容器.框架上有一质量为m、长为l的金属棒,平行于地面放置,与框架接触良好无摩擦,棒离桌面高度为h.磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直,开始时电容器不带电.自静止起将棒释放,求棒从释放到落到地面所需要的时间?
放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.重力加速度g=10 m/s2.求: (1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小; (2)物块在3~6 s中的加速度大小; (3)物块与地面间的动摩擦因数.
如图(a)所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动, 某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F=8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m=1kg,通过DIS实验,得到 如图(b)所示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g取10m/s2。试问: (1)图(b)中图线与纵坐标交点ao多大? (2)图(b)中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2,木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方?说明在斜面倾角处于θ1和θ2之间时物块的运动状态。 (3)如果木板长L=2m,倾角为37°,物块在F的作用下由O点开始运动,为保证物块不冲出木板顶端,力F最多作用多长时间?(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
如图所示,在竖直平面内有一水平向右的匀强电场,场强E=1.0×104 N/C.电场内有一半径R=2.0 m的光滑绝缘细圆环形轨道竖直放置且固定,有一质量为m=0.4 kg、带电荷量为q=+3.0×10-4 C的带孔小球穿过细圆环形轨道静止在位置A,现对小球沿切线方向作用一瞬时速度vA,使小球恰好能在光滑绝缘细圆环形轨道上做圆周运动,取圆环的最低点为重力势能和电势能的零势能点.已知g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求: (1)瞬时速度vA的大小; (2)小球机械能的最小值.
如图所示,光滑水平桌面上有一质量为m的物块,桌面右下方有半径为R的光滑圆弧形轨道,圆弧所对应的圆心角为2θ,轨道左右两端点A、B等高,左端A与桌面的右端的高度差为H.已知物块在一向右的水平拉力作用下沿桌面由静止滑动,撤去拉力后物块离开桌面,落到轨道左端时其速度方向与轨道相切,随后沿轨道滑动,若轨道始终与地面保持静止(重力加速度为g). 求:(1)拉力对物块做的功; (2)物块滑到轨道最低点时受到的支持力大小.