如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其左端放一质量为m的小木块A,m<M,A、B间动摩擦因数为μ,现同时给A和B大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向右运动,B开始向左运动,最后A不会滑离B。求:①A、B最后的速度大小和方向;②A在B上相对滑动的时间,
分如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阳均不计。导轨平面与水平面间的夹角=37°,NQ间连接有一个R=4的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。取g=10m/s2。求:(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ;(2)cd离NQ的距离s;(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量;(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化?
分如图所示,某放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的a粒子(质量为m,电荷量为+q)。为测定其飞出的速度大小,现让其先经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后,它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器,并打到置于N板上的荧光屏上。调节滑动触头,当触头P位于滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好能消失.已知电源电动势为E,内阻为r0,滑动变阻器的总阻值R0="2" r0,问:(1)a粒子的速度大小v0=?(2)满足题意的a粒子,在磁场中运动的总时间t=?(3)该半圆形磁场区域的半径R=?
分如图(a)所示,一质量为m的滑块(可视为质点)沿某斜面顶端A由静止滑下,己知滑块与斜面间的动摩擦因数μ和滑块到斜面顶端的距离x的关系如图(b)所示。斜面倾角为37。,长为l,求:(1)滑块滑至斜面中点时的加速度大小;(2)滑块滑至斜面底端时的速度大小。
(15分)如图所示,为一磁约束装置的原理图,圆心为原点O、半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xoy平面向里的匀强磁场。一束质量为m、电量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(0、R0)的A点沿y轴负方向射入磁场区域Ⅰ,粒子全部经过x轴上的P点,方向沿x轴正方向。当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xoy平面的匀强磁场时,上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域Ⅰ,粒子经过区域Ⅱ后从Q点第2次射入区域Ⅰ,已知OQ与x轴正方向成600。不计重力和粒子间的相互作用。求:(1)区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小;(2)若要使所有的粒子均约束在区域内,则环形区域Ⅱ中B2的大小、方向及环形半径R至少为大;(3)粒子从A点沿y轴负方向射入后至再次以相同的速度经过A点的运动周期。
(12分)如图所示,在绝缘水平面O点固定一正电荷,电量为Q,在离O点高度为r0的A处由静止释放某带同种电荷、电量为q的液珠,开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。已知静电常量为k,两电荷均可看成点电荷,不计空气阻力。则:(1)液珠开始运动瞬间所受库仑力的大小和方向;(2)液珠运动速度最大时离O点的距离h;(3)已知该液珠运动的最大高度B点离O点的距离为2r0,则当电量为的液珠仍从A 处静止释放时,问能否运动到原来的最大高度B点?若能,则此时经过B点的速度为多大?