质量为2.0kg的物体,从竖直平面内高h=0.45m的光滑弧形轨道上的A点,无初速地沿轨道滑下,并进入水平轨道BC,如图所示.已知物体与水平轨道间的动摩擦因数=0.40,求:(1)物体滑至B点时速度的大小;(2)物体最后停止在离B点多远的位置上.
如图甲所示,A和B是真空中、两块面积很大的平行金属板,O是一个可以连续产生粒子的粒子源,O到A、B的距离都是l.现在A、B之间加上电压,电压UAB随时间变化的规律如图乙所示.已知粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生300个粒子,粒子质量为m、电荷量为-q.这种粒子产生后,在电场力作用下从静止开始运动.设粒子一旦磁到金属板,它就附在金属板上不再运动,且电荷量同时消失,不影响A、B板电势.不计粒子的重力,不考虑粒子之间的相互作用力.已知上述物理量l=0.6m,U0=1.2×103V,T=1.2×10-2s,m=5×10-10kg,q=1×10-7C.(1)在t=0时刻出发的微粒,会在什么时刻到达哪个极板?(2)在t=0到t=T/2这段时间内哪个时刻产生的微粒刚好不能到达A板?(3)在t=0到t=T/2这段时间内产生的微粒有多少个可到达A板?
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm.电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω.闭合S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间.若小球带电量为q=1×10﹣2C,质量为m=2×10﹣2kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器滑片P在某位置时,小球恰能到达A板.求:(1)两极板间的电场强度大小;(2)滑动变阻器接入电路的阻值;(3)此时,电源的输出功率.(取g=10m/s2)
如图,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态。可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回。已知R=0.4 m,l=2.5 m,v0=6 m/s,物块质量m=1 kg,与PQ段间的动摩擦因数μ=0.4,轨道其它部分摩擦不计。取g=10 m/s2。求:(1)物块第一次经过圆轨道最高点B时对轨道的压力;(2)物块仍以v0从右侧冲上轨道,调节PQ段的长度l,当l长度是多少时,物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动。
如图,静止于A处的离子,经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左.静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知圆弧所在处场强为E0,方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;=2d、=3d,离子重力不计.(1)求圆弧虚线对应的半径R的大小;(2)若离子恰好能打在NQ的中点上,求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值;(3)若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场,换为垂直纸面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在QN上,求磁场磁感应强度B的取值范围.
如图所示,质最m=6.Okg的滑块(可视为质点),在水平牵引功率恒为P=42W的力作用下从A点由静止开始运动,一段时间后撤去牵引力.当滑块由平台边缘B点飞出后,恰能以5m/s的速度从竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向切入轨道,并从轨道边缘E点竖直向上抛出.已知∠COD=53°,AB间距离L=3m,滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.2,圆弧轨道半径R=1.0m.不计空气阻力.取sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:(1)滑块运动到B点时的速度大小;(2)回弧轨道对滑块的最大支持力;(3)滑块在平台上运动时水平牵引力的作用时间.