如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,沿与水平面成θ=60°的方向匀速运动,进入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域后,从水平金属板M左端下边缘附近水平射出磁场,进入两平行金属板M、N间,恰好从N板右边缘飞出.已知匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,两带电极板M、N长为l,间距为d,板间电压为U,不计粒子重力.(1)分析判断极板M带正电还是带负电?(2)求粒子在磁场中运动的速度大小;(3)求粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点之间的距离。
如图所示,两个带电滑块甲和乙系于一根绝缘细绳的两端,放在一个光滑的绝缘平面上,整体置于方向水平向右、大小为N/C的匀强电场中,甲的质量为kg,带电荷量为C,乙的质量为kg,带电荷量为C。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块,t=3s时细绳断裂,不计滑块间的库仑力。试求: (1)细绳断裂前,两滑块的加速度; (2)由静止开始释放后的整个运动过程中,乙的电势能增量的最大值; (3)当乙的电势能增量为零时,甲与乙组成的系统机械能的增量。
在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,如图所示。我们将选手简化为质量m=50kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角=,绳长l=2m,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。(取重力加速度,,) (1)求选手摆到最低点时绳子对选手拉力的大小F; (2)若选手摆到最低点时松手,落到了浮台上,试用题中所提供的数据算出落点与岸的水平距离; (3)选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力,平均阻力,求选手落入水中的深度。
如图所示,真空中相距d="5" cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),其中B板接地(电势为零),A板电势变化的规律如图所示. 将一个质量m=2.0×10-23 kg,电量q=+1.6×10-15C的带电粒子从紧临B板处释放,不计重力.求: (1)在t=0时刻释放该带电粒子,释放瞬间粒子加速度的大小; (2)若在t=时刻从紧临B板处无初速释放该带电粒子,粒子恰好不能到达A板,试求 A板电势变化的周期为多大?
如图甲所示,在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车,正以10 m/s的速度向右匀速运动,汽车前方的水平路段BC较粗糙,汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图乙所示(在t=15s处水平虚线与曲线相切),运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变,假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小. (1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1; (2)求汽车刚好到达B点时的加速度a; (3)求BC路段的长度.
如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为的相同小球A、B、C。现让A球以的速度向B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度。求: ①A、B两球碰撞后瞬间的共同速度; ②两次碰撞过程中损失的总动能。