研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间),但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少?(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。
如图所示,竖直放置的正对平行金属板长,板间距离也为,两板间有场强为的匀强电场(电场仅限于两板之间),右极板的下端刚好处在一有界匀强磁场的边界(虚线所示)上,该边界与水平成45°夹角,边界线以右有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电量为的电子在左侧金属板的中点从静止开始,在电场力作用下加速向右运动,穿过右极板中心小孔后,进入匀强磁场。求:(1)从电子开始运动到进入匀强磁场所需的时间;(2)匀强磁场的磁感应强度应满足什么条件,才能保证电子从磁场出来后,还能穿越正对平行金属板间的电场区域。
位于绝缘水平面上的宽度为L=1m的U形金属导轨,左端串接一电阻R=7.5Ω,金属导轨在外力控制下始终以速度v1=2m/s向右匀速运动,导轨电阻不计。如图所示,虚线PQ右侧区域有重直水平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T。由于导轨足够长,电阻R始终未进入磁场区域。一质量为m=0.1kg,电阻r=0.5Ω,长度也是L的金属棒,自PQ处以水平向右的初速度v2=4m/s滑上金属导轨,金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.2,且运动过程中始终与导轨垂直接触。金属棒滑上导轨后,经t=0.2s,速度恰好与导轨速度相同,此过程中因摩擦产生热量Q=0.08J。之后,金属棒继续运动,当其速度刚好稳定时,金属棒的总位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s2,求: (1)金属棒最终稳定时速度的大小; (2)当金属棒速度v=3.2m/s时加速度的大小; (3)自金属棒滑上导轨至刚好稳定时整个电路中消耗的电能。
直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M。(取重力加速度g=10m/s2;tan14°≈0.25;)
在平面内,第Ⅲ象限的直线是电场与磁场的边界,与轴负方向成角.在且的左侧空间存在着沿轴负方向的匀强电场,场强大小,在且的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,如图所示.一不计重力的带负电微粒,从坐标原点O沿轴负方向以的初速度进入磁场,已知微粒的电荷量,质量为,求:(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标.(2)带电微粒由坐标原点释放到最终离开电、磁场区域所用的时间.(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.
如图所示,一平直绝缘斜面足够长,与水平面的夹角为θ;空间存在着磁感应强度大小为B,宽度为L的匀强磁场区域,磁场方向垂直斜面向下;一个质量为m、电阻为R、边长为a的正方形金属线框沿斜面向上滑动,线框向上滑动离开磁场时的速度刚好是刚进入磁场时速度的1/4,离开磁场后线框能沿斜面继续滑行一段距离,然后沿斜面滑下并匀速进入磁场.已知正方形线框与斜面之间的动摩擦因数为μ.求:(1)线框沿斜面下滑过程中匀速进入磁场时的速度v2.(2)线框在沿斜面上滑阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.