如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O为MN的中点,半圆管的一半处于电场中。一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球可视为质点,质量为,电量为,当小球达到B点时,对管壁的压力为,重力加速度为,求:(1)匀强电场的电场强度;(2)若小球能从矩形框的右边界NP离开电场,矩形区域MNPQ的最小面积.
一列机车的质量是5×105kg,在水平平直轨道上由静止开始匀加速启动,加速度大小为0.4m/s2。已知机车的额定功率为3000kw,当机车由静止达到最大速率30m/s时,共用时t秒。行驶过程中阻力恒定,则: (1)机车匀加速阶段的牵引力多大? (2)匀加速阶段机车的实际功率等于额定功率时,机车的速度多大? (3)机车由静止达到最大速度时,前进的距离是多少?(答案中可以包含字母t)
质量为m=0.1kg的可看成质点的小滑块由静止释放,下落h=0.8m后正好沿切线方向进入半径为R=0.2m的1/4光滑圆弧。 (1)求在圆弧最低点A,小球的速度多大? (2)小滑块运动到水平面上与A接近的B点时,对水平面的压力? (3)设水平面的动摩擦因数为=0.2,则小滑块停止运动时距A多远?
城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥,如图所示,桥面为圆弧形的立交桥AB,横跨在水平路面上,长为L=200m,桥高h=20m。可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处是平滑的。一辆小汽车的质量m=1040kg,以25m/s的速度冲上圆弧形的立交桥,假设小汽车冲上立交桥后就立即关闭发动机,不计车受到的摩擦阻力。试计算:(g取10m/s2) (1)小汽车冲上桥顶时的速度是多大? (2)小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。
图( a )所示的装置中,小物块 A 、 B 质量均为 m ,水平面上 PQ 段长为 l ,与物块间的动摩擦因数为 μ ,其余段光滑。初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为 r 的连杆位于图中虚线位置; A 紧靠滑杆( A 、 B 间距大于2 r )。随后,连杆以角速度 ω 匀速转动,带动滑杆作水平运动,滑杆的速度-时间图像如图( b )所示。 A 在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的 B 发生完全非弹性碰撞。
(1)求 A 脱离滑杆时的速度 u 0 ,及 A 与 B 碰撞过程的机械能损失 ΔE 。 (2)如果 A B 不能与弹簧相碰,设 A B 从 P 点到运动停止所用的时间为 t 1 ,求 ω 得取值范围,及 t 1 与 ω 的关系式。
(3)如果 A B 能与弹簧相碰,但不能返回道 P 点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为 E P ,求 ω 的取值范围,及 E P 与 ω 的关系式(弹簧始终在弹性限度内)。
如图所示,质量为 M 的导体棒 ab ,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为 θ ,并处于磁感应强度大小为 B 、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d的平行金属板 R 和 R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。 (1)调节 R x =R ,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流 I 及棒的速率 v 。 (2)改变 R x ,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为 m 、带电量为 +q 的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的 R x 。