如图3-4-26所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m.质量为6×10-2 kg的通电直导线,电流I=1 A,方向垂直纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T,方向竖直向上的磁场中,设t=0,B=0,则需要多长时间斜面对导线的支持力为零?(g取10 m/s2)图3-4-26
为了解决高楼救险中云梯高度不够高的问题,可在消防云梯上再伸出轻便的滑杆。被困人员使用安全带上的挂钩挂在滑杆上、沿滑杆下滑到消防云梯上逃生。通常滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接,滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上,且可绕固定物自由转动,B端用铰链固定在云梯上端,且可绕铰链自由转动,以便调节被困人员滑到云梯顶端的速度大小。设被困人员在调整好后的滑杆上下滑时滑杆与竖直方向的夹角保持不变,被困人员可看作质点、不计过O点时的机械能损失。已知AO长L1=6m、OB长L2=12m。某次消防演练中测得AO与竖直方向的夹角α=37°,OB与竖直方向的夹角β=53°,被困人员安全带上的挂钩与滑杆AO、OB间的动摩擦因数均为。为了安全,被困人员到达云梯顶端B点速度不能超过vm=6m/s。已知,,取g=10m/s2。求:(1)被困人员滑到B点时是否安全。(2)若云梯顶端B点与竖直墙间的水平距离d=13.2m保持不变,能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离H(结果可用根式表示)。
卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为:。已知氮核质量为mN=14.00753u,氧核的质量为mO=17.00454u,氦核质量mHe=4.00387u,质子(氢核)质量为mp=1.00815u。(已知:1uc2=931MeV,结果保留2位有效数字)求:(1)这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应?相应的能量变化为多少?(2)若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为1:50。求氧核的速度大小。
如图所示,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B置于光滑绝缘的水平面上,A球的带电量为+2q,B球的带电量为-3q,构成一个带电系统(它们均可视为质点,不计轻杆的质量,也不考虑两者间相互作用的库仑力)。现让小球A处在有界匀强电场区域MPNQ内。已知虚线MP位于细杆的中垂线上,虚线NQ与MP平行且间距足够长.匀强电场的电场强度大小为E,方向水平向右。释放带电系统,让它从静止开始运动,忽略带电系统运动过程中所产生的磁场影响。求:(1)带电系统运动的最大速度为多少?(2)带电系统运动过程中,B球电势能增加的最大值多少?(3)带电系统回到初始位置所用时间为多少?
如图所示,QB段为一半径为的光滑圆弧轨道,AQ段为一长度为的粗糙水平轨道,两轨道相切于Q点,Q在圆心O的正下方,整个轨道位于同一竖直平面内。物块的质量为m=1kg(可视为质点),P与AQ间的动摩擦因数,若物块以速度v0从A点滑上水平轨道,到C点后又返回A点时恰好静止。(取)求:(1)v0的大小;(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力。
)(如图,总质量为M=100kg的人和箱子,一起以v0=10m/s的速度在光滑水平的冰面上匀速滑行,前进中突然发现前方有一矮墙。为避免撞墙,人将质量m=40kg的箱子水平推向墙,箱子撞墙后以原速率反向弹回,之后人又接住箱子。求人推出箱子的速度至少多大才能在完成一次推接后避免撞墙。