(13分)劫匪驾车在一条平直公路上以40m/s匀速行驶,当劫匪车经过停在路边的警用摩托车旁时,车上警察开枪击坏匪车使匪车匀减速直线行驶,3秒后启动警车匀加速行驶追赶匪车,已知警车起动的加速度为1m/s2,匪车减速行驶的加速度为4m/s2。求:(1)警车刚启动时,匪车的速度大小和此时两车相距多远?(2)警察开枪后多少时间追上匪车?
如图所示,两个界面S1和S2互相平行,间距为d,将空间分为三个区域。Ⅰ和Ⅲ两区域内有方向指向纸内的匀强磁场,磁感应强度分别为B1和B2。区域Ⅱ内是匀强电场E,方向从S1垂直指向S2。一质量为m、电量为-q的粒子(重力不计)以平行于电场线的初速度v0,从与S1相距为d/4的O点开始运动,为使该粒子沿图中的轨迹运动(轨迹的两个半圆的半径相等)。求:(1)磁感应强度B1:B2之比应是多少?(2)场强E应满足什么条件?
如图所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0 Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.2 T.一根质量为m=10 g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒使其沿导轨向右匀速运动,速度为v=5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求:(1)在闭合回路中产生感应电流I的大小(2)作用在导体棒上拉力F的大小(3)当导体棒移动50 cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q
如图所示,质量为m的小球带有电量q的正电荷,中间有一孔套在足够长的绝缘杆上,杆与水平成α角,与球的摩擦系数为μ。此装置放在沿水平方向磁感应强度为B的匀强磁场之中,从高处将小球无初速释放,小球下滑过程中加速度的最大值是多少?小球运动速度的最大值是多少?
如图所示,一个带电为+q质量为m的小球,从距地面高h处以一定的初速水平抛出, 在距抛出点L(水平距离)处有根管口比小球稍大的竖直细管,管的上端口距地面h/2。为了使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场,求:(1)小球的初速度(2)应加电场的场强(3)小球落地时的动能
如图所示,长为L=9m的传送带与水平方向的倾角θ=37°,在电动机的带动下以v=4m/s的速率沿顺时针方向运行,在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物体挡住,在传送带的A端无初速度地释放一质量m=1Kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,物体与挡板碰撞时的能量损失及碰撞时间均不计。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)在物体从第一次由静止开始下滑到与挡板P第一次相碰后,物体再次上升到最高点的过程中,由于摩擦而产生的热量为多少?(2)试求物体最终的运动状态以及达到该运动状态后电动机的输出功率P。