如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道,两轨道相切于B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球经过最高点C时对轨道有向上的压力为mg/4,重力加速度为g。求:(1)小球在最高点C的速度;(2)小球在AB段运动的加速度大小;(3)小球从D点运动到A点所用的时间。
如图所示,真空中有以O′为圆心,r为半径的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B。圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切,在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场,在坐标系第四象限存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场,现从坐标原点O沿y轴正方向发射速率相同的质子,质子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动,然后进入电场到达x轴上的C点。已知质子带电量为+q,质量为m,不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求: (1)质子刚进入电场时的速度方向和大小; (2)OC间的距离; (3)若质子到达C点后经过第四限的磁场后恰好被放在x轴上D点处(图上未画出) 的一检测装置俘获,此后质子将不能再返回电场,则CD间的距离为多少。
(12分)发电机转子是100匝,边长为20cm的正方形线圈,将它置于B=0.05T的匀强磁场中,绕着垂直于磁场方向的轴以rad/s的角速度转动,转动开始时线圈平面与磁场方向垂直,已知线圈的电阻为2,外电路的电阻为8,试求: (1)交变电流的瞬时表达式? (2)外电路上所消耗的功率? (3)从计时开始,线圈转过的过程中,通过外电阻的电量?
如图所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上叠放着质量均为1kg的、两个物块,物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连,两个物块和传感器的大小均可不计.细线能承受的最大拉力为8N. 、间的动摩擦因数为0.4,与转盘间的动摩擦因数为0.1,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.转盘静止时,细线刚好伸直,传感器的读数为零.当转盘以不同的角速度匀速转动时,传感器上就会显示相应的读数. 求:(1)绳子刚有拉力时转盘的角速度; (2)A物块刚脱离B物块时转盘的角速度; (3)绳子刚断开时转盘的角速度; (4)试通过计算在坐标系中作出图象(作在答题卡上). 取10m/s2.
如图所示,固定的光滑圆弧轨道的半径为0.8m,点与圆心在同一水平线上,圆弧轨道底端点与圆心在同一竖直线上. 点离点的竖直高度为0.2m.物块从轨道上的点由静止释放,滑过点后进入足够长的水平传送带,传送带由电动机驱动按图示方向运转,不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失,物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,取10m/s2. (1)求物块从点下滑到点时速度的大小. (2)若物块从点下滑到传送带上后,又恰能返回到点,求物块在传送带上第一次往返所用的时间.
如图所示,一个质量为2kg的物体静止在光滑水平面上. 现沿水平方向对物体施加10N的拉力,取10m/s2, 求: (1)物体运动时加速度的大小; (2)物体运动3s时速度的大小; (3)物体从开始运动到位移为10m时经历的时间.