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。
如图,与水平面成 45° 角的平面 MN 将空间分成I和II两个区域。一质量为 m 、电荷量为 q (q>0)的粒子以速度 v 0 从平面 MN 上的 p 0 点水平右射入I区。粒子在I区运动时,只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用,电场强度大小为 E ;在II区运动时,只受到匀强磁场的作用,磁感应强度大小为 B ,方向垂直于纸面向里。求粒子首次从II区离开时到出发点 p 0 的距离。(粒子的重力可以忽略)
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如图,两根足够长的金属导轨 ab 、 cd 竖直放置,导轨间距离为 L 1 电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为 P 、电阻均为 R 的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为 m 、电阻可以忽略的金属棒 MN 从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为 g 。求:
(1)磁感应强度的大小: (2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。
如图所示。以 A 、 B 和 C 、 D 为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上。左端紧靠 B 点,上表面所在平面与两半圆分别相切于 B 、 C 。一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上 E 点。运动到 A 时刚好与传送带速度相同,然后经 A 沿半圆轨道滑下。在经 B 滑上滑板。滑板运动到 C 时被牢固粘连。物块可视为质点。质量为 m ,滑板质量 M=2m ,两半圆半径均为, R 板长 1=6.5R ,板右端到C的距离 L 在 P<L<5R 范围内取值, E 距 A 为 S=5R ,物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均为 μ=0.5 。重力加速度取 g 。 (1)求物块滑到 B 点的速度大小, (2)试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中.克服摩擦力做的功 W 1 与 L 的关 系,并判断物块能否滑到 CD 轨道的中点. E
如图( a )所示,在以 O 为圆心,内外半径分别为 R 1 和 R 2 的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差为 U 常量, R 1 = R 0 , R 2 =3 R 0 ,一电荷量为 +q ,质量为 m 的粒子从内圆上的 A 点进入该区域,不计重力。
(1)已知粒子从外圆上以速度 v 1 射出,求粒子在 A 点的初速度 v 0 的大小 (2)若撤去电场,如图19( b ),已知粒子从 OA 延长线与外圆的交点 C 以速度 v 2 射出,方向与 OA 延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间 (3)在图( b )中,若粒子从 A 点进入磁场,速度大小为 v 3 ,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?
静电场方向平行于x轴,其电势 φ 随 x 的分布可简化为如图所示的折线,图中 φ 0 和 d 为已知量。一个带负电的粒子在电场中以 x=0 为中心,沿 x 轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为 m 、电量为 -q ,其动能与电势能之和为 -A (0<A<q φ 0 ) ,忽略重力。求
(1)粒子所受电场力的大小; (2)粒子的运动区间; (3)粒子的运动周期。