如图所示,虚线框abcd内为边长均为L的正形匀强电场和匀强磁场区域,电场强度的大小为E,方向向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,PQ为其分界线,现有一群质量为m,电荷量为-e的电子(重力不计)从PQ中点与PQ成300。角以不同的初速射入磁场,求:(1)能从PQ边离开磁场的电子在磁场运动的时间.(2)若要电子在磁场运动时间最长,其初速v应满足的条件?(3)若电子在满足(2)中的条件下且以最大速度进入磁场,最终从电场aP边界飞出虚线框所具有的动能Ek..
质量为m=0.1kg的可看成质点的小滑块由静止释放,下落h=0.8m后正好沿切线方向进入半径为R=0.2m的1/4光滑圆弧。 (1)求在圆弧最低点A,小球的速度多大? (2)小滑块运动到水平面上与A接近的B点时,对水平面的压力? (3)设水平面的动摩擦因数为=0.2,则小滑块停止运动时距A多远?
城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥,如图所示,桥面为圆弧形的立交桥AB,横跨在水平路面上,长为L=200m,桥高h=20m。可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处是平滑的。一辆小汽车的质量m=1040kg,以25m/s的速度冲上圆弧形的立交桥,假设小汽车冲上立交桥后就立即关闭发动机,不计车受到的摩擦阻力。试计算:(g取10m/s2) (1)小汽车冲上桥顶时的速度是多大? (2)小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。
图( a )所示的装置中,小物块 A 、 B 质量均为 m ,水平面上 PQ 段长为 l ,与物块间的动摩擦因数为 μ ,其余段光滑。初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为 r 的连杆位于图中虚线位置; A 紧靠滑杆( A 、 B 间距大于2 r )。随后,连杆以角速度 ω 匀速转动,带动滑杆作水平运动,滑杆的速度-时间图像如图( b )所示。 A 在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的 B 发生完全非弹性碰撞。
(1)求 A 脱离滑杆时的速度 u 0 ,及 A 与 B 碰撞过程的机械能损失 ΔE 。 (2)如果 A B 不能与弹簧相碰,设 A B 从 P 点到运动停止所用的时间为 t 1 ,求 ω 得取值范围,及 t 1 与 ω 的关系式。
(3)如果 A B 能与弹簧相碰,但不能返回道 P 点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为 E P ,求 ω 的取值范围,及 E P 与 ω 的关系式(弹簧始终在弹性限度内)。
如图所示,质量为 M 的导体棒 ab ,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为 θ ,并处于磁感应强度大小为 B 、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d的平行金属板 R 和 R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。 (1)调节 R x =R ,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流 I 及棒的速率 v 。 (2)改变 R x ,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为 m 、带电量为 +q 的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的 R x 。
(1)氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量,该反应方程为: H 1 2 + H 1 3 → H 2 4 e+x ,式中 x 是某种粒子。已知: H 1 2 、 H 1 3 、 H 2 4 e 和粒子 x 的质量分别为 2.0141u 、 3.0161u 、 4.0026u 和 1.0087u u; 1u=931.5MeV/c2 , c 是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知,粒子 x 是,该反应释放出的能量为 MeV (结果保留3位有效数字) (2)如图,小球 a 、 b 用等长细线悬挂于同一固定点 O 。让球 a 静止下垂,将球 b 向右拉起,使细线水平。从静止释放球 b ,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为 60° 。忽略空气阻力,求
(i)两球 a 、 b 的质量之比; (ii)两球在碰撞过程中损失的机械能与球 b 在碰前的最大动能之比。