(12分)如图14所示,回旋加速器D形盒的半径为R,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,使质子由静止加速到能量为E后,由A孔射出,求:(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小;(2)设两D形盒间距为d,其间电压为U,电场视为匀强电场,质子每次经电场加速后能量增加,加速到上述能量所需回旋周数;(3)加速到上述能量所需时间.
羚羊从静止开始奔跑,经过50m距离能加速到最大速度25m/s,并能维持一段较长的时间;猎豹从静止开始奔跑,经过60m的距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这个速度4.0s.设猎豹距离羚羊χm时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.Os才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑.求: (1)猎豹在加速阶段的加速度? (2)猎豹要在其最大速度减速前追到羚羊,χ值应在什么范围? (3)猎豹要在其加速阶段追上羚羊。χ值应在什么范围?
如图所示,在国庆阅兵式中,某直升机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命,接到上级命令,要求该机10时56分40秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动.经过AB段加速后,进入BC段的匀速受阅区,11时准时通过C位置,已知sAB=5km,sBC=lOkm.问: (1)直升机在BC段的速度大小是多少? (2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少?
如图所示,一重为40N的木块放在水平桌面上,在水平方向共受三力即F1,F2和摩擦力作用,木块处于静止。其中F1=13N,F2=6N。已知木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求: (1)物体所受的摩擦力的大小和方向。 (2)当只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向 (3)若撤去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力大小和方向又如何?
如图所示,一长为L的绝缘细线下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右,已知当细线偏离竖直方向的夹角为θ时,小球处于平衡,问: (1)小球带何种电荷?所带电荷量为多少? (2)若使细线的偏角由θ增大到α,然后将小球由静止释放,则α应为多大,才能使在小球到达竖直位置时,小球的速度刚好为零?
如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=20kg的足够长的木板,上表面粗糙,以速度v0=10m/s向右作匀速直线运动。现将质量为m=5kg的小铁块无初速地轻放在木板的前端,求 (1) 小铁块与木板相对静止时,它们共同运动的速度为多大? (2) 全过程有多少机械能转化为系统的内能?