如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点。试求:(1)弹簧开始时的弹性势能;(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;(3)物体离开C点后落回水平面时,重力的瞬时功率是多大
如图10所示,在光滑的水平面上有一辆长平板车,它的中央放一个质量为m的小物块,物块跟车表面的动摩擦因数为μ,平板车的质量M=2m,车与物块一起向右以初速度v0匀速运动,车跟右侧的墙壁相碰。设车跟墙壁碰撞的时间很短,碰撞时没有机械能损失,重力加速度为g,求: (1)平板车的长度L至少是多长时,小物块才不会从车上落下来; (2)若在车的左侧还有一面墙壁,左右墙壁相距足够远,使得车跟墙壁相碰前,车与小物块总是相对静止的,车在左右墙壁间来回碰撞,碰撞n次后,物块跟车一起运动的速度Vn; (3)在车与左右墙壁来回碰撞的整个过程中,小物块在车表面相对于车滑动的总路程S。
如图所示,有一半径为r的圆形有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,其周围对称放置带有中心孔a、b、c的三个相同的平行板电容器,三个电容器两板间距离均为d,接有相同的电压U,在D处有一静止的电子,质量为m,电荷量为e,释放后从a孔射入匀强磁场中,并先后穿过b、c孔再从a孔穿出回到D处,求: (1)电子在匀强磁场中运动的轨道半径R; (2)匀强磁场的磁感应强度B; (3)电子从D出发到第一次回到D处所用的时间t。
有一种试验阶段的超导电磁推进船。它取消了传统的螺旋桨,是船舶推进的重大革新,其原理如图所示,强磁场方向竖直向,在垂直于船身方向两边安装正负电极,电极都在海水里。当电源接通时海水中产生垂直于船体方向的强电流,其在磁场作用下产生推力F="50" N,推动船体运动。如磁感应强度B="5" T(看作匀强磁场),水通道宽L="0.5" m,设电源接通时回路的电阻为R=5Ω。求: (1)结合题中的原理图说明船的运动方向; (2)通过电源的电流I; (3)电源两端的路端电压U。
山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。滑道由AB和BC组成,AB是倾角为θ=37°的斜坡,BC是半径为R="5" m的圆弧面,圆弧对应的圆心角也为θ=37°圆弧面和斜面相切于B点,与水平面相切于C点,如图所示,AB竖直高度差h1="7.2" m,竖直台阶CD竖直高度差为h2=6.8 m,运动员连同滑雪装备总质量为m="80" kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到水平地面DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10 m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求: (1) 运动员在斜坡AB上运动的时间t; (2) 运动员到达B点的速度VB; (3) 运动员落到DE上的动能EKD。
如图所示,长为L质量为m的金属棒ab自平行倾斜双轨上高为h处自由滑下,经光滑圆弧连接处进滑入水平平行双轨,水平双轨处在磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中,倾斜双轨与水平双轨间夹角为θ,在水平双轨上摆放着另一质量为m的金属棒cd,若金属棒光滑,水平双轨很长,两金属棒不可能相碰,且电阻均为R0(导轨电阻不计)。求: (1)金属棒ab在倾斜平行双轨滑下时的加速度a; (2)金属棒ab刚滑入水平双轨时产生的电动势E; (3)金属棒ab刚滑入水平双轨产生的电流I。