如图所示,在水平向左匀强电场中,有一光滑半圆绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R = 40cm。一带正电荷的小滑块质量为m =kg,已知小滑块所受电场力,且与水平轨道间的摩擦可忽略,取g = 10m/s2,求: (1)要小滑块恰能运动到圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点多远处释放?(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)
传送带倾斜角θ=30°,一弹簧平行于传送带,下端固定于地面,进度系数k=1N/m,自然伸长时上端点在传送带的Q点。滑块与传送带之间摩擦因数,且弹簧的弹性势能(x为弹簧的形变量)。(1)若传送带逆时针向上以匀速滑动,将小滑块无初速放在P点,PQ距离,求小物块滑行的最大距离;(2)若传送带以速度逆时针传动,将小滑块无初速放在P点,PQ距离,求小物块经过多长时间与弹簧碰撞。
如图所示,在以坐标原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于xOy平面向里,一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。(1)求电场强度的大小和方向;(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经t0/2时间恰从半圆形区域的边界射出,求粒子荷质比q/m;(3)若仅撤去电场,t=0时刻大量的该带电粒子同时从O点沿+y方向射入,且速度介于原来速度的2倍到4倍之间,求第一个粒子射出磁场的时刻及此刻其它粒子在xOy平面内的位置。
如图所示,两光滑金属导轨,间距d=2m,在桌面上的部分是水平的,仅在桌面上有磁感应强度B=1T、方向竖直向下的有界磁场,电阻R=3Ω,桌面高H=0.8m,金属杆ab质量m=0.2kg,其电阻r=1Ω,在导轨上距桌面h=0.2m的高度处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m,g=10m/s2,求:(1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流大小;(2)整个过程中电阻R放出的热量;(3)磁场区域的宽度。
几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组。(1)假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等,若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h,则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少?(2)若动车组运动阻力正比于其速度,已知动车组最大功率为P0时最大速度是v,若要求提速一倍,则动车组功率是多少?(3)若动车组从静止开始做匀加速直线运动,经过t1时间达到动车组最大功率P,然后以该最大功率继续加速,又经过t2时间达到最大速度vm,设运动阻力恒定,动车组总质量为m,求动车组整个加速距离。
甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而迎面相撞,已知甲运动员的质量为60kg,乙运动员的质量为70kg,接触前两运动员速度大小均为5m/s,冲撞后甲被撞回,速度大小为2m/s,问撞后乙的速度多大?方向如何?