如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,求:(1)若物体恰好不下滑,则推力F为多少?(2)若物体恰好不上滑,则推力F为多少?
如图所示xOy平面内,在x轴上从电离室产生的带正电的粒子,以几乎为零的初速度飘入电势差为U=200V的加速电场中,然后经过右侧极板上的小孔沿x轴进入到另一匀强电场区域,该电场区域范围为﹣l≤x≤0(l=4cm),电场强度大小为E=×104V/m,方向沿y轴正方向.带电粒子经过y轴后,将进入一与y轴相切的圆形边界匀强磁场区域,磁场区域圆半径为r=2cm,圆心C到x轴的距离为d=4cm,磁场磁感应强度为B=8×10﹣2T,方向垂直xoy平面向外.带电粒子最终垂直打在与y轴平行、到y轴距离为L=6cm的接收屏上.求:(1)带电粒子通过y轴时离x轴的距离;(2)带电粒子的比荷;(3)若另一种带电粒子从电离室产生后,最终打在接收屏上y=cm处,则该粒子的比荷又是多少?
如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端平齐.一个质量为1kg的小球放在曲面AB上,现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球,它与BC间的动摩擦因数μ=0.5,小球进入管口C端时,它对上管壁有FN=2.5mg的相互作用力,通过CD后,在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为Ep=0.5J.取重力加速度g=10m/s2.求:(1)小球在C处受到的向心力大小;(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm;(3)小球最终停止的位置.
如图所示,木板静止于水平地面上,在其最右端放一可视为质点的木块.已知木块的质量m=1kg,木板的质量M=4kg,长L=2.5m,上表面光滑,下表面与地面之间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平恒力F=20N拉木板,g取10m/s2,求:(1)木板的加速度;(2)要使木块能滑离木板,水平恒力F作用的最短时间;(3)如果其他条件不变,假设木板的上表面也粗糙,其上表面与木块之间的最大静摩擦力为3N,欲使木板能从木块的下方抽出,需对木板施加的最小水平拉力.
如图所示,光滑导轨与水平面成θ角,导轨宽L,匀强磁场磁感应强度为B.金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上.当回路总电流为I时,金属杆正好能静止.求:(1)当磁场B的方向竖直向上时,该匀强磁场的磁感应强度B的大小;(2)若磁场B的大小和方向均可改变,要使导体棒仍能保持静止,试确定此时磁感应强度B的最小值的大小和方向.
质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0kg的长木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0m.开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12N,如图所示,经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板,试求:用水平恒力F作用的最长时间.(g取10m/s2)