在平面直角坐标系xOy中,第Ⅱ象限存在沿x轴正方向的匀强电场,第Ⅰ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x轴负半轴上的M点以速度v0垂直于x轴射入电场,经y轴上的N点与y轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从x轴正半轴上的P点垂直于x轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求:M、N两点间的电势差UMN 粒子在磁场中运动的轨道半径R粒子从M点运动到P点的总时间t
(9分)如图所示,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间用一根长为l的轻杆连接(杆的质量可不计),两小球可绕穿过轻杆中点O的水平轴无摩擦转动.现让轻杆处于水平位置,然后无初速度释放,重球b向下,轻球a向上,产生转动,在杆转至竖直位置的过程中,杆对a球和b球分别做功多少?
(9分)风力发电机是一种环保的电能获取方式,设计每台风力发电机的功率为40kW,实验测得风的动能转化为电能的效率为20%,空气的密度是1.29kg/m3,当地水平风速约为10m/s,问风力发电机的叶片长约为多少才能满足设计要求?
(10分)如图所示,物体A的质量为M,圆环B的质量为m,通过绳子连结在一起,圆环套在光滑的竖直杆上,开始时连接圆环的绳子处于水平,长度l=4m,现从静止释放圆环。不计定滑轮和空气的阻力,取g=10m/s2,求: (1)为使圆环能下降h =3m,两个物体的质量应满足什么关系? (2)若圆环下降h =3m时的速度v=5m/s,则两个物体的质量有何关系?
有原长为的轻弹簧,劲度系数为k,一端系一质量为m的物块,另一端固定在转盘上的中心O点,如图所示。物块随同转盘一起以角速度转动,物块与转盘间的最大静摩擦力为,求物块在转盘上的位置范围。
(9分)如图所示,质量为m=2kg的小球系在轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定在O处.现将弹簧拉至水平,保持原长,由静止释放小球.小球到达O点正下方h处的B点时的速度为2m/s.求小球从初位置A运动到最低点B的过程中,弹簧弹力做的功.(已知h=0.5m)