一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个1/4光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,如图所示。已知小车质量M=2kg,小车足够长,圆弧轨道半径R=0.8m。现将一质量m=0.5kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速释放,滑块滑到B端后冲上小车。滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2。求:(1)滑块到达B端时,速度为多少?对轨道的压力多大?(2)经多长的时间物块与小车相对静止?(3)小车运动2s时,小车右端距轨道B端的距离。
在一次摩托车跨越壕沟的表演中,摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧,壕沟的宽度及两侧的高度如图所示(不计空气阻力,取g =" 10" m/s2,可能用到的三角函数值为sin30°= 0.50、sin37°= 0.60、sin45°= 0.71、sin60°= 0.87、sin90° = 1.0)。 (1)摩托车是否能越过壕沟?请计算说明。 (2)摩托车如果能越过壕沟,它落地时的速度是多大?与水平方向的夹角如何?
公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥时的运动也可以看做圆周运动。质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进(如图一),设桥面的圆弧半径为R,此地的重力加速度为g,试求汽车通过桥的最高点时对桥的压力是多大? 地球可以看做一个巨大的拱型桥(如图二),桥面的半径就是地球半径R =" 6400" km。地面上有一辆汽车在行驶,会不会出现这样的情况:速度大到一定程度时,汽车将离开地面?如果会请计算出这个速度?(g =" 10" m/s2)
如图所示,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B = 2.0×10-3 T,一带正电荷的粒子A以v = 3.5×104m/s的速率从x轴上的P ( 0.50,0 )处以与x轴正方向成某一角度的方向垂直射入磁场,从y轴上的M ( 0,0.50 )处射出磁场,且运动轨迹的半径是所有可能半径值中的最小值.设粒子A的质量为m、电荷量为q,不计粒子的重力. (1)求粒子A的比荷;(计算结果请保留两位有效数字,下同) (2)如果粒子A运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其此后沿x轴负方向做匀速直线运动并离开第一象限.求该匀强电场的场强大小和方向,并求出粒子射出磁场处的坐标值; (3)如果要粒子A按题干要求从M处射出磁场,第一象限内的磁场可以局限在一个最小的矩形区域内,请在图中画出该矩形区域,并求出它的面积.
如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R1=3 Ω,下端接有电阻R2=6 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触,杆的加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求: (1)磁感应强度B; (2)杆下落0.2 m的过程中通过电阻R2的电荷量q.
如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100,总电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与阻值为R=90 Ω的电阻R连接,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求: (1)交流发电机产生的电动势的最大值; (2)电路中交流电压表的示数.