(15分)如图所示,在光滑水平桌面ABCD中央固定一边长为0.4 m的光滑小方柱abcd.长为L=1 m的细线,一端拴在a上,另一端拴住一个质量为m=0.5 kg的小球.小球的初始位置在ad连线上a的一侧,且把细线拉直,并给小球以v0=2 m/s的垂直于细线方向的水平速度使它做圆周运动.由于光滑小方柱abcd的存在,使线逐步缠在abcd上.若细线能承受的最大张力为7 N(即线所受的拉力大于或等于7 N时立即断裂),那么从开始运动到细线断裂经过的时间为多少?小球从桌面的哪一边飞离桌面?
(供选学物理3-1的考生做)如图所示,质量为为m、电量为q的带电粒子,经电压为U加速,又经磁感应强度为B的匀强磁场后落到图中D点,求: (1)带电粒子在A点垂直射入磁场区域时的速率v; (2)A、D两点间的距离l。
①(供选学物理1-1的考生做)我国的航天事业取得了巨大成就,发射了不同用途的人造地球卫星,它们在不同的轨道上绕地球运行. 若一颗质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星到地面的距离为h,已知引力常量G、地球质量M和地球半径R.求: (1)卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度的大小; (2)卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度的大小。
在如图所示的匀强电场中,沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离x=0.10 m。一个电荷量C的点电荷所受电场力的大小N。求: (1)电场强度E的大小; (2)将该点电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功W。
如图所示,用F ="10" N的水平拉力,使质量m ="2.0" kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动. 求: (1)物体加速度a的大小; (2)物体在t=2.0 s内通过的距离.
如图甲,相距为L=1m的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,OO’为磁场右边界,磁感应强度为B=2T,导轨右侧接有定值电阻R=4,导轨电阻忽略不计。在距OO’为L=1m处垂直导轨放置一质量为m=1kg、电阻不计的金属杆ab。 若ab杆在水平向右的恒力F作用下由静止开始向右运动,其速度-位移的关系图象如图乙所示(图中坐标值均为已知量),求 (1)恒力F大小是多少? (2)在此过程中电阻R上产生的电热Q1是多少? (3)ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少?