如图所示,在矩形ABCD区域内,对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD边长为L,AB边长为2L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)以初速度v0从A点沿AB方向进入电场,在对角线BD的中点P处进入磁场,并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场(图中未画出),求: (1)电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向; (2)磁场的磁感应强度B的大小和方向。
(18分)如图所示,长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点,另一端系质量为m的小球,小球静止在光滑水平面上。现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上,使其从静止开始向右运动,一段时间后撤去该力,物块与小球发生正碰后速度大小变为原来的一半而速度方向不变,小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度为,小球和物体均可视为质点,试求: (1)小物块碰撞前速度的大小; (2)恒力F作用时间。
(10分)如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,若物体静止不动,求推力F的范围。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(10分)一物体(可视为质点)以一定的初速度冲上一倾角为θ的斜面,结果最后静止在斜面上,如图所示,在第1s内位移为6 m,停止运动前的最后1 s内位移为2 m,求: (1)在整个减速运动过程中物体的位移大小, (2)整个减速过程共用多少时间。
(9分)光滑水平面上的一物体在与初速度相反的恒力作用下做匀减速直线运动,初速度v0=20m/s,加速度大小a=5m/s2,求: (1)物体经多少秒后回到出发点?(3分) (2)由开始运动算起,求6s末时物体的速度v?(3分) (3)由开始运动算起,求6s内时物体的位移s?(3分)
(9分) A火车以v1="10" m/s速度匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距50 m处有另一列火车B正以v2="5" m/s速度匀速行驶,A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动.要使两车不相撞,a应满足什么条件?