如图所示,ABCD为竖立放在场强为E=104 V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2 m.把一质量m=0.1 kg、带电量q=10-4 C的小球放在水平轨道的A点,由静止开始释放后,在轨道的内侧运动.(取g=10 m/s2)求:(1)它到达C点时的速度是多大?(2)若让小球安全通过D点,开始释放点离B点至少多远?
如图所示,公路上有一辆公共汽车以10m/s的速度匀速行驶,为了平稳停靠在站台,在距离站台P左侧位置50m处开始刹车做匀减速直线运动。同时一个人为了搭车,从距站台P右侧位置30m处从静止正对着站台跑去,假设人先做匀加速直线运动,速度达到4m/s后匀速运动一段时间,接着做匀减速直线运动,最终人和车到达P位置同时停下,人加速和减速时的加速度大小相等。求:(1)汽车刹车的时间;(2)人的加速度的大小。
如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B,B的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,B平衡时,弹簧的压缩量为x0,O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端另有一质量也为m的物块A,距物块B为3x0,现让A从静止开始沿斜面下滑,A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动,并恰好回到O点(A、B均视为质点)。试求:(1)A、B相碰后瞬间的共同速度的大小;(2)A、B相碰前弹簧的具有的弹性势能;(3)若在斜面顶端再连接一光滑的半径R=x0的半圆轨道PQ,圆轨道与斜面相切于最高点P,现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑,与B碰后返回到P点还具有向上的速度,试问:v为多大时物块A恰能通过圆弧轨道的最高点?
如图所示,平行板电容器上板M带正电,两板间电压恒为U,极板长为(1+)d,板间距离为2d,在两板间有一圆形匀强磁场区域,磁场边界与两板及右侧边缘线相切,P点是磁场边界与下板N的切点,磁场方向垂直于纸面向里,现有一带电微粒从板的左侧进入磁场,若微粒从两板的正中间以大小为v0水平速度进入板间电场,恰做匀速直线运动,经圆形磁场偏转后打在P点。(1)判断微粒的带电性质并求其电荷量与质量的比值;(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;(3)若带电微粒从M板左侧边缘沿正对磁场圆心的方向射入板间电场,要使微粒不与两板相碰并从极板左侧射出,求微粒入射速度的大小范围。
在2014年索契冬奥会上,奥地利选手梅耶耳力战群雄,最终夺得男子高山滑雪冠军。假设滑雪赛道可简化为倾角为θ=30°,高度为h=945m的斜面,运动员的质量为m=60kg,比赛中他由静止从斜面最高点开始滑下,滑到斜面底端时的速度v=30m/s,该过程中运动员的运动可看作匀加速直线运动(g取10m/s2)求:(1)整个过程运动时间;(2)运动过程中所受的平均阻力(结果保留三位有效数字)。
如图装置中绳子质量,滑轮质量及摩擦均不计,两物体质量分别为m1=m,m2=4m,m1下端通过劲度系数为k的轻质弹簧与地面相连。①系统静止时弹簧处于什么状态?形变量Δx为多少?②用手托住m2,让m1静止在弹簧上,绳子绷直,但无拉力,然后放手,m1、m2会上下做简谐振动,求:m1、m2运动的最大速度分别为多大?③在②问的情况下,当m2下降到最低点,m1上升到最高点时,求:此时m1、m2的加速度的大小各为多少?