在某古城中发现一“石炮”,结构如图所示。一兴趣小组测得其长臂的长度,石块“炮弹”质量,初始时长臂与水平面间的夹角α = 30°。同学们在水平面上演练,将石块装在长臂末端的开口箩筐中,对短臂施力,使石块升高并获得速度,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块即被水平抛出,熟练操作后,石块水平射程稳定在。不计空气阻力,重力加速度取g =10m/s²。求: (1)石块刚被抛出时的速度大小v0; (2)若把“石炮”移到离水平地面多高的城墙边缘可将水平射程提高50% 。
在如图所示的直角坐标系xoy中,矩形区域oabc内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5.0×10-2T;第一象限内有沿-y方向的匀强电场,电场强度大小为E=1.0×105N/C.已知矩形区域oa边长为0.60m,ab边长为0.20 m.在bc边中点N处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量m=1.6×10-27kg,电荷量为q=+3.2×10-19kg,不计粒子重力,求:(计算结果保留两位有效数字) (1)粒子在磁场中运动的半径; (2)从x轴上射出的粒子中,在磁场中运动的最短路程为多少? (3)放射源沿-x方向射出的粒子,从射出到从y轴离开所用的时间.
如图所示,在竖直平面的xoy坐标系内,一根长为l的不可伸长的细绳,一端固定在拉力传感器A上,另一端系一质量为m的小球.x轴上的P点固定一个表面光滑的小钉,P点与传感器A相距.现拉小球使细绳绷直并处在水平位置,然后由静止释放小球,当细绳碰到钉子后,小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动.已知重力加速度大小为g,求: (1)若小球经过最低点时拉力传感器的示数为7mg,求此时小球的速度大小; (2)传感器A与坐标原点O之间的距离; (3)若小球经过最低点时绳子恰好断开,请确定小球经过y轴的位置.
如图所示,一质量为8m的长木板静止在光滑水平面上,某时刻一质量为m的小铁块以速度从木板的右端滑上木板.已知铁块与木板间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g,木板足够长,求: (1)铁块与木板的加速度大小; (2)当木板在水平面上加速滑行的距离为x时,铁块在木板上滑行的长度为多少?
如图(a)所示,斜面倾角为370,一宽为l=0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁场边界与斜面底边平行.在斜面上由静止释放一正方形金属线框,线框沿斜面下滑,下边与磁场边界保持平行.取斜面底边重力势能为零,从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中,线框的机械能E和位移s之间的关系如图(b)所示,图中①、②均为直线段.已知线框的质量为m=0.1kg,电阻为R=0.06Ω,重力加速度取g=l0m/s2.求: (1)金属线框与斜面间的动摩擦因数; (2)金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间; (3)金属线框穿越磁场的过程中,线框中产生的最大电功率(本小题保留两位有效数字).
如图甲所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,场强E=N/C。现将一重力不计、比荷C/kg的正电荷从电场中的O点由静止释放,经过t0=1×10-5s后,通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场。磁场方向垂直于纸面向外,以电荷第一次通过MN时开始计时,磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。 (1)求电荷进入磁场时的速度v0; (2)求图乙中t=2×10-5s时刻电荷与P点的距离; (3)如果在P点右方d=105 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间(本小题保留三位有效数字).