如图所示,为某一装置的俯视图,PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属薄板,两板间有匀强磁场,它的磁感应强度大小为B,方向竖直向下,金属棒AB搁置在两板上缘,并与两板垂直,现有质量为m、带电量大小为q,其重力不计的粒子,以初速度v0水平射入两板问.问:金属棒AB应朝什么方向、以多大的速度运动,可以使带电粒子做匀速运动?若金属棒运动停止,带电粒子在磁场中继续运动时,位移第一次到达时的时间间隔是多少?
如图所示,一劲度系数为k = 800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m = 12kg的物体A、B。物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上,现要加一竖直向上的力F在上面物体A上,使物体A开始向上做匀加速运动,经0.4s物体B刚要离开地面,设整个过程中弹簧都处于弹性限度内,取g = 10m/s2,求:(1)此过程中所加外力F的最大值和最小值。(2)此过程中外力F所做的功。
将质量为m的重球与较长的细丝线组成单摆,小振幅振动(摆角小于5°)时周期为T。使小球带电量为q的正电后,置于水平向右的匀强电场中,当把它拉至悬点O右方等高处,使线展开并自由释放,它摆至左方当丝线与竖直方向夹角θ=30°时速度恰为零,如所示。求:(1)匀强电场的电场强度。(2)使小球进行小角度摆动时的平衡位置及周期。
一弹簧秤秤盘的质量M=1.5kg,盘内放一个质量m=10.5kg的物体P,弹簧质量忽略不计,轻弹簧的劲度系数k=800N/m,系统原来处于静止状态,如图1-6所示。现给物体P施加一竖直向上的拉力F,使P由静止开始向上作匀加速直线运动。已知在前0.2s时间内F是变力,在0.2s以后是恒力。求力F的最小值和最大值各多大?取g=10m/s2。
质量m=1kg的小滑块(可视为点)放在质量M=1kg的长木板右端,木板放在光滑水平面上。木板与滑块之间摩擦系数μ=0.1,木板长L =75cm。开始二者均静止。现用水平恒力F沿板向右拉滑块,如图1-5所示。试求:(1)为使滑块和木板以相同的速度一起滑动,力F应满足什么条件?(2)用水平恒力F沿板方向向右拉滑块,要使滑块在0.5s时间从木板右端滑出,力F应多大?(3)滑块刚刚从木板上滑出时,滑块和木板滑行的距离各多大?取g=10m/s2。
质量为40kg的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图1-4甲所示),所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪撬运动的v-t图像如图1-4乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,14.8),CD是曲线的渐近线。试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ。