在一次消防演习中,质量为60kg的消防员欲到达距离楼顶l=40m处的房间。如图所示,他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑下滑时受到的摩擦力f大小为300N, 当他滑到该房间的窗户A处时,突然停止下滑,同时用脚踢开窗户,自己反弹了一下,然后进入窗内。(取g=10m/s2),求(1)消防员沿绳子下滑时的加速度?(2)消防员从开始下滑到刚进入窗内共用了多长时间?
在如图所示的空间区域里,y轴左方有一匀强电场,场强方向跟y轴负方向成30°角,大小为E = 4.0×105 N/C,y轴右方有一垂直纸面的匀强磁场,有一质子以速度υ0 = 2.0×106 m/s由x轴上A点(OA =" 10" cm)先后两次进入磁场,第一次沿x轴正方向射入磁场,第二次沿x轴负方向射入磁场,回旋后都垂直射入电场,最后又进入磁场,已知质子质量m为1.6×10-27 kg,不计质子重力,求:(1)匀强磁场的磁感应强度大小和方向;(2)质子两次在磁场中运动的时间之比;(3)质子两次在电场中运动的时间各为多少?
如图所示,有一质子经电压U0加速后,进入两块间距为d电压为U的平行金属板间,若质子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿出电场,求:(1)金属板的长L;(2)质子穿出电场时的动能;(3)若题中质子改为α粒子,则(1)(2)中的问题结果是否改变?
有一金属细棒ab,质量m=0.05kg,电阻不计,可在两条轨道上滑动,如图所示,轨道间距为L=0.5m,其平面与水平面的夹角为=37°,置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=1.0T,金属棒与轨道的动摩擦因数μ=0.5,(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)回路中电源电动势为E=3V,内阻r=0.5Ω。 (g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)为保证金属细棒不会沿斜面向上滑动,流过金属细棒ab的电流的最大值为多少?(2)滑动变阻器R的阻值应调节在什么范围内,金属棒能静止在轨道上?
如图所示,足够大的荧光屏ON垂直xOy坐标面,与x轴夹角为30°,当y轴与ON间有沿+y方向、场强为E的匀强电场时,一质量为m、电荷量为-q的离子从y轴上的P点,以速度v0、沿+x轴方向射入电场,恰好垂直打到荧光屏上的M点(图中未标出).现撤去电场,在y轴与ON间加上垂直坐标面向里的匀强磁场,相同的离子仍以速度v0从y轴上的Q点沿+x轴方向射入磁场,恰好也垂直打到荧光屏上的M点,离子的重力不计.求:(1)离子在电场中运动的时间t1;(2)P点距O点的距离y1和离子在磁场中运动的加速度大小a;(3)若相同的离子分别从y轴上的不同位置以速度(,k为常数)、沿+x轴方向射入磁场,离子都能打到荧光屏上,k应满足的条件.
某电视台的娱乐节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度.如图所示,一长L=0.60m、质量M=0.40kg的木板靠在光滑竖直墙面上,木板右下方有一质量m=0.80kg的小滑块(可视为质点),滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20,滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2.一人用水平恒力F1向左作用在滑块上,另一人用竖直恒力F2向上拉动滑块,使滑块从地面由静止开始向上运动.(1)为使木板能向上运动,求F1必须满足什么条件?(2)若F1=22N,为使滑块与木板能发生相对滑动,求F2必须满足什么条件?(3)游戏中,如果滑块上移h=1.5m时,滑块与木板没有分离,才算两人配合默契,游戏成功.现F1=24N,F2=16N,请通过计算判断游戏能否成功?