如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场. 电场强度大小为E,方向竖直向上. 当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍. 已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计. 粒子进入磁场前的速度与水平方向成60°角,如图. 试解答:(1)粒子带什么电?(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?(3)该圆形磁场区域的最小面积为多大?
如图所示的空间中0点,放一质量为m,带电量为+q的微粒,过0点水平向右为x轴,竖直向下为y轴,MN为边界线,上方存在水平向右的匀强电场E,下方存在水平向左的匀强电场E′和垂直纸面向里的匀强磁场。OM=h,若从静止释放此微粒,微粒一直沿直线OP穿过此区域,θ=600,若在O点给它一沿x方向的初速v。,它将经过MN上的C点。电场强度E和E′大小未知求: ①第一次通过MN上的C点的坐标; ②匀强磁场的磁感应强度B。
如图所示,A球从倾角θ=300的光滑斜面上某点由静止开始滚下,然后进入足够长的光滑水平面上,经M点时速度大小不发生变化,方向立刻变为水平向左。B球从M点开始向左做直线运动,试问: ①若A球从斜面上某一高处静止滚下,同时B球以v0="8" m/s向左做匀速直线运动,A球的高度满足什么条件,A、B两球能发生碰撞。 ②若A球从斜面上N点静止开始滚下,MN=" 10" m,B球同时从M点由静止向左以加速度a="2" m/s2做匀加速直线运动,问:经多长时间两者相碰?(g="l0" m/s2)
(9分)铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的。弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率。下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h。 弯道半径r/m 660 330 220 165 132 110 内外轨高度差h/mm50 100 150 200 250 300 (1)根据表中数据,试导出h和r关系的表达式,并求出当r=440m时,h的设计值; (2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力,又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1435mm,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率v(以km/h为单位,结果取整数;路轨倾角很小时,正弦值按正切值处理)(g取9.8m/s2) (3)随着人们生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求。为了提高运输力,国家对铁路不断进行提速,这就要求铁路转弯速率也需要提高。请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施?
如图所示,某人站在一平台上,用长L=0.5m的轻细线拴一个质量为10kg的小球,让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动,当小球转与最高点A时,人突然撒手。经0.8S小球落地,落地时小球速度方向与水平面成53°,(g=10m/s2)求: (1)A点距地面高度; (2)小球离开最高点时的速度; (3)在不改变其他条件的情况下,要使小球从A处抛出落至B时的位移最小,人突然撒手时小球的速度为多少。
(8分)质量为1kg的物块从斜面底端以10m/s的速度滑上斜面,已知斜面的倾斜角为37°,物块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知在整个过程中,斜面都静止不动,且斜面足够长。求 (1)从物块滑上斜面到离开斜面的过程中,物块所受各力对物块做的功及合力物块做的功; (2)下滑过程重力做功的平均功率与回到斜面底端时重力的瞬时功率。