如图所示,一个不计厚度上表面光滑的电动平板长L=3.75m,平板上左侧有一挡板,紧靠挡板处有一可看成质点的小球.开始时,平板与小球一起在水平面上向右做匀速运动,速度大小为v0=5m/s.某时刻平板开始制动,加速度大小a1=4m/s2.经过一段时间,小球从平板右端滑出并滑落到地面上接着在地面上做匀减速直线运动,运动t2=2.5s停下.求:(1)小球在地面上做匀减速直线运动的加速度a2大小(2)从开始制动到小球离开平板所用的时间t1(3)最终小球离平板右端的距离s
如图所示,在坐标系xOy第二象限内有一圆形匀强磁场区域(图中未画出),磁场方向垂直xOy平面.在x轴上有坐标(-2l0,0)的P点,三个电子a、b、c以相等大小的速度沿不同方向从P点同时射入磁场区,其中电子b射入方向为+y方向,a、c在P点速度与b速度方向夹角都是θ=.电子经过磁场偏转后都垂直于y轴进入第一象限,电子b通过y轴Q点的坐标为y=l0,a、c到达y轴时间差是t0.在第一象限内有场强大小为E,沿x轴正方向的匀强电场.已知电子质量为m、电荷量为e,不计重力.求: (1) 电子在磁场中运动轨道半径和磁场的磁感应强度B. (2) 电子在电场中运动离y轴的最远距离x. (3) 三个电子离开电场后再次经过某一点,求该点的坐标和先后到达的时间差Δt.
如图甲所示,水平天花板下悬挂一光滑的轻质的定滑轮,跨过定滑轮的质量不计的绳(绳承受拉力足够大)两端分别连接物块A和B,A的质量为m0,B的质量m是可以变化的,当B的质量改变时,可以得到A加速度变化图线如图乙所示,不计空气阻力和所有的摩擦,A加速度向上为正. (1) 求图乙中a1、a2和m1的大小. (2) 根据牛顿定律和运动学规律,证明在A和B未着地或与滑轮接触时,AB系统机械能守恒. (3) 若m0=0.8kg,m=1.2kg,AB开始都在离水平地面H=0.5m处,由静止释放AB,且B着地后不反弹,求A上升离水平地面的最大高度.(g取10m/s2)
如图所示,在光滑的水平地面上有一块长木板,其左端固定一挡板,挡板和长木板的总质量为m1 =3kg,其右端放一质量为m2= 1kg的小滑块,长木板的右端到挡板的距离为L=lm,整个装置处于静止状态。现对小滑块施加一水平拉力,将它拉到长木板的正中央时立即撤去拉力,此过程中拉力做功W=20J。此后小滑块与挡板碰撞(碰撞过程无机械能损失,碰撞时间极短),最终小滑块恰好未从长木板上掉下来。在小滑块与长木板发生相对运动的整个过程中,系统因摩擦产生热量Q=12J。求: (1)小滑块最终的速度大小; (2)碰撞结束时,小滑块与长木板的速度; (3)在小滑块与长木板发生相对运动的整个过程中,小滑块运动的位移大小。
如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求: ⑴导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小; ⑵开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q; ⑶导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。
如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、宽度为L。在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,圆形磁场区域半径为r。当一带正电的粒子(质量为m,电荷量为q)从A点静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,磁感应强度为B,粒子恰好从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力忽略不计。求: (1)粒子经电场加速后,进入磁场时速度v的大小; (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子在电场、磁场中运动的总时间t; (3)若粒子在离开磁场前某时刻,磁感应强度方向不变,大小突然变为B1,此后粒子恰好被束缚在该磁场中,则B1的最小值为多少?