质量M=3kg的长木板静止在光滑水平面上,木板左侧放置一质量m=1kg的木块,右侧固定一轻弹簧,处于原长状态,弹簧正下方部分的木板上表面光滑,其他部分的木板上表面粗糙,如图所示现给木块v0=4m/s的初速度,使之向右运动,在木板与木块向右运动过程中,当木板和木块达到共速时,木板恰与墙壁相碰,碰撞过程时间极短,木板速度的方向改变,大小不变,最后木块恰好在木板的左端与木板相对静止。求:①木板与墙壁相碰时的速度v1;②整个过程中弹簧所具有的弹性势能的最大值Epm;
如图所示,电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=300,导轨间距l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度为B=0.2T,方向垂直斜面向上.甲、乙金属杆质量均为m=0.02kg、电阻相同,甲金属杆处在磁场的上边界,乙金属杆距甲也为l,其中l=0.4m.同时无初速释放两金属杆,此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F,保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同.(取m/s2)(1)乙金属杆刚进入磁场后做匀速运动,分析甲金属杆所在的位置并计算乙的电阻R为多少?(2)以刚释放时t=0,写出从开始到甲金属杆离开磁场,外力F随时间t的变化关系,并说明F的方向.(3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量,试求此过程中外力F对甲做的功.
水上滑梯可简化成如图所示的模型:倾角为θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水面的高度H=7.0m,BC长d=2.0m,端点C距水面的高度h="1.0m." 一质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10,(cos37°=0.8,sin37°=0.6,运动员在运动过程中可视为质点)求:(1)运动员沿AB下滑时加速度的大小a;(2)运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ;(3)保持水平滑道端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时,运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大,求此时滑道B′C′距水面的高度h′。
甲图为质谱仪的原理图.带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场.该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点.测得G、H间的距离为d,粒子的重力忽略不计.(1)设粒子的电荷量为q,质量为m,试证明该粒子的比荷为:;(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变。要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。
有三根长度皆为L="2.00" m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别拴有质量皆为m=1.00×10-2 kg的带电小球A和B,它们的电量分别为+q和-q,q=1.00×10-7 C.A、B之间用第三根线连接起来.空间中存在大小为E=1.00×106 N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时A、B球的位置如图所示.现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置.(忽略电荷间相互作用力)(1)在细线OB烧断前,AB间细绳中的张力大小.(2)当细绳OB烧断后并重新达到平衡后细绳AB中张力大小?(3)在重新达到平衡的过程中系统克服空气阻力做了多少的功?
如图所示,在绝缘水平面上相距为L的A、B两点分别固定着等量正点电荷.O为AB连线的中点,C、D是AB连线上两点,其中AC=CO=OD=DB=1/4L.一质量为m电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E从C点出发,沿直线AB向D运动,滑块第一次经过O点时的动能为kE(k>1),到达D点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:(1)小滑块与水平面之间的动摩擦因数μ.(2)OD两点间的电势差UOD.(3)小滑块运动的总路程s.