如图所示,水平地面上静止放置着物块B和C,相距l=1.0m。物块A以速度v0=10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动,并再与C发生正碰,碰后瞬间C的速度v=2.0m/s。已知A和B的质量均为,C的质量为A质量的K倍,物块与地面的动摩擦因数μ=0.45。(设碰撞时间很短,取10m/s2)计算与C碰撞前瞬间AB的速度;根据AB与C的碰撞过程分析K的取值范围,并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。
如图( a )所示,平行长直金属导轨水平放置,间距 L=0.4m ,导轨右端接有阻值 R=1Ω 的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域 abcd 内有方向竖直向下的匀强磁场, bd 连线与导轨垂直,长度也为 L ,从0时刻开始,磁感应强度 B 的大小随时间 t 变化,规律如图( b )所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动, 1s 后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度 v=1m/s 做直线运动,求: ⑴棒进入磁场前,回路中的电动势 E ; ⑵棒在运动过程中受到的最大安培力 F ,以及棒通过三角形 abd 区域时电流 i 与时间 t 的关系式。
一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的 v - t 图像如图所示,求:
(1)摩托车在 0 - 20 s 这段时间的加速度大小 a ;
(2)摩托车在 0 - 75 s 这段时间的平均速度大小 v 。
如图,绝缘粗糙的竖直平面 MN 左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为 E ,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为 B 。一质量为 m 、电荷量为 q 的带正电的小滑块从 A 点由静止开始沿 MN 下滑,到达 C 点时离开 MN 做曲线运动。 A、C 两点间距离为 h ,重力加速度为 g 。 (1)求小滑块运动到 C 点时的速度大小 v c ;(2)求小滑块从 A 点运动到 C 点过程中克服摩擦力做的功 W f ;(3)若 D 点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到 D 点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的 P 点。已知小滑块在 D 点时的速度大小为 v d ,从 D 点运动到 P 点的时间为 t ,求小滑块运动到 P 点时速度的大小vp.
如图,质量为 M 的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为 R 的四分之一圆弧光滑轨道, B C 段是长为 L 的水平粗糙轨道,两段轨道相切于 B 点,一质量为 m 的滑块在小车上从 A 点静止开始沿轨道滑下,重力加速度为 g 。
(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力; (2)若不固定小车,滑块仍从 A 点由静止下滑,然后滑入 B C 轨道,最后从 C 点滑出小车,已知滑块质量 ,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块与轨道 B C 间的动摩擦因数为 μ ,求: ① 滑块运动过程中,小车的最大速度 v m ; ② 滑块从 B 到 C 运动过程中,小车的位移大小 s 。
真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示,光照前两板都不带电,以光照射 A 板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于 A 板向 B 板运动,忽略电子之间的相互作用,保持光照条件不变, a和b 为接线柱。已知单位时间内从 A 板逸出的电子数为 N ,电子逸出时的最大动能为 E k m ,元电荷为 e 。 (1)求 A 板和 B 板之间的最大电势差 U m ,以及将 A.b 短接时回路中的电流 I M 。 (2)图示装置可看作直流电源,求其电动势 E 和内阻 r . (3)在 a和b 之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为 U ,外电阻上消耗的电功率设为 P ;单位时间内到达 B 板的电子,在从 A 板运动到 B 板的过程中损失的动能之和设为 ∆ E k ,请推导证明: P=∆ E k .( 注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明)