如图所示,在半径为的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,圆形区域右侧有一竖直感光板,圆弧顶点P有一速率为v0的带正电的粒子平行于纸面进入磁场,已知粒子的质量为m,电荷量为q,粒子重力不计.(1)若粒子对准圆心射入,求它在磁场中运动的时间;(2)若粒子对准圆心射入,且速率为,求它打到感光板上时速度的垂直分量;(3)若粒子以速率v0从P点以任意角射入,试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上.
如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图(乙)所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g=l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。 (1)当R =0时,求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向; (2)求金属杆的质量m和阻值r; (3)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm。
如图所示,足够长的木板质量,放置于光滑水平地面上,以初速度沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=lkg,在木板上方有一固定挡板,当木板运动到其最右端位于挡板正下方时,将一小铁块贴着挡板无初速地放在木板上,小铁块与木板的上表面间的动摩擦因数,当木板运动了时,又无初速地贴着挡板在第1个小铁块上放上第2个小铁块,只要木板运动了就按同样的方式再放置一个小铁块,直到木板停止运动.(取g=l0m),试问: (1)第1个铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大? (2)最终木板上放有多少个铁块? (3)最后一个铁块放上后,木板再向右运动的距离是多少?
如图所示,长度为L=1.0m的细绳,栓着一质量m=1Kg的小球在竖直平面内做圆周运动,小球半径不计,已知绳子能够承受的最大张力为74N,圆心离地面高度h="6m" ,运动过程中绳子始终处于蹦紧状态。求: (1)分析小球在何处绳子易断,绳断时小球的线速度。 (2)绳子断后小球做平抛运动的时间和落地点与抛出点间的距离。
如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,小球质量m=1kg,斜面倾角θ=30°,悬线与竖直方向夹角α=30°,光滑斜面M=3kg置于粗糙水平面上,g=10 m/s2,求: (1)悬线对小球拉力的大小。 (2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向。
一辆值勤的警车停在直公路边,当警员发现从他旁边以的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5s警车发动起来,以加速度做匀加速运动,试问: (1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少; (2)若警车的最大速度是12m/s,则警车发动起来后要多长的时间才能追上违章的货车。