如图所示,已知倾角为θ=45°、高为h的斜面固定在水平地面上.一小球从高为H(h<H<h)处自由下落,与斜面做无能量损失的碰撞后水平抛出.小球自由下落的落点距斜面左侧的水平距离x满足一定条件时,小球能直接落到水平地面上.(1)求小球落到地面上的速度大小;(2)求要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上,x应满足的条件;(3)在满足(2)的条件下,求小球运动的最长时间.
如图所示,半径为R的空心球壳,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上,转台转轴与过球壳球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动,一质量为的小物块放入球壳内,经过一段时间后小物块随球壳一起转动且相对球壳静止,它和O点的连线与之间的夹角为,重力加速度大小为。(1)若,小物块受到的摩擦力恰好为零,求。(2)若,求小物块受到的摩擦力大小和方向。
如图所示,A.B两物体在同一直线上运动,当它们相距时,A在水平拉力和摩擦了的作用下,正以的速度向右做匀速运动,而物体B此时速度向右,以的加速度做匀减速运动,求:(1)经过多长时间A追上B。(2)若,则又经过多长时间A追上B。
如右图所示,在矩形ABCD区域内,对角钱BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD边长L,AB边长为2L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)以初速度vo从A点沿AB方向进入电场,在对角线BD的中点P处进入磁场,并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场(图中未画出),求:(1)电场强度E的大小(2)带电粒子经过P点时速度v的大小和方向:(3)磁场的磁感应强度B的大小和方向。
(12分) 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场,D形盒中央为质子流,D形盒的交流电压为U,静止质子经电场加速后,进入D形盒,其最大轨道半径为R,磁场的磁感应强度为B,质子质量为m.电荷量为q,求:(1)交流电源的频率是多少.(2)质子经回旋加速器最后得到的最大动能多大;(3)质子在D型盒内运动的总时间t(狭缝宽度远小于R,质子在狭缝中运动时间不计)
如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域,场强E=3×104N/C.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m=5×10-3kg的带电小球,静止时小球偏离竖直方向的夹角θ=60°(g取).试求:(1)小球的电性和电荷量;(2)悬线的拉力;(3)若小球静止时离右板d=5×10-2 m,剪断悬线后,小球经多少时间碰到右极板.(不计空气阻力)