如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内、管口B、C的连线是水平直径,现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R,从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场,电场力在竖直方向的分力与重力大小相等、方向相反,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹经过A点,设小球在运动过程中电荷量不变,重力加速度为g.求:(1)小球到达B点的速度大小;(2)小球受到的电场力的大小和方向;(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力.
如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。 求(1)此过程杆的速度最大值Vm; (2)此过程流过电阻R的电量。
在xoy平面直角坐标系的第Ⅰ象限有射线OA,OA与x轴正方向夹角为30°,如图所示,OA与y轴所夹区域存在y轴负方向的匀强电场,其它区域存在垂直坐标平面向外的匀强磁场;有一带正电粒子质量m,电量q,从y轴上的P点沿着x轴正方向以大小为v0的初速度射入电场,运动一段时间沿垂直于OA方向经过Q点进入磁场,经磁场偏转,过y轴正半轴上的M点再次垂直进入匀强电场。已知OP = h,不计粒子的重力。 ⑴ 求粒子垂直射线OA经过Q点的速度vQ; ⑵ 求匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值; ⑶ 粒子从M点垂直进入电场后,如果适当改变电场强度,可以使粒子再次垂直OA进入磁场,再适当改变磁场的强弱,可以使粒子再次从y轴正方向上某点垂直进入电场;如此不断改变电场和磁场,会使粒子每次都能从y轴正方向上某点垂直进入电场,再垂直OA方向进入磁场……,求粒子从P点开始经多长时间能够运动到O点?
如图,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO′匀速转动,在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ,转轴和水平轨道交于O′点。一质量m=1kg的小车(可视为质点),在F=4N的水平恒力作用下,从O′左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动,力作用一段距离后撤去,当小车运动到O′点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径OA与x轴重合。规定经过O点水平向右为x轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2。 (1)若小球刚好落到A点,求小车运动到O′点的速度; (2)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大? (3)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力F作用的距离范围。
已知地球到太阳的距离约为1.5×1011m,万有引力常量为G=6.67×10-11N、m2/kg2。试由常识通过计算求: (1)太阳的质量M(保留一位有效数字); (2)已知火星绕太阳做圆周运动的周期为1.9地球年,求地球与火星相邻两次距离最近时的时间间隔t。
把一个质量为0.5kg的小球,以20m/s的初速度竖直向上抛出,运动过程中小球始终受到水平方向大小恒为F=10N的风力的作用,g=10m/s2,求: (1) 小球上升的最大高度H。 (2)小球在空中滞留的时间。 (3)小球落地点与抛出点之间的水平距离(设地面水平)。