如图所示的狭长区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,区域的左、右两边界均沿竖直方向,磁场左、右两边界之间的距离L,磁场磁感应强度的大小为B.某种质量为m,电荷量q的带正电的粒子从左边界上的P点以水平向右的初速度进入磁场区域,该粒子从磁场的右边界飞出,飞出时速度方向与右边界的夹角为30º。重力的影响忽略不计。 (1)求该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径; (2)求该粒子的运动速率; (3)求该粒子在磁场中运动的时间;
如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径 R = 0 . 5 m ,物块 A 以 v 0 = 6 m / s 的速度滑入圆轨道,滑过最高点 Q ,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上 P 处静止的物块 B 碰撞,碰后粘在一起运动, P 点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为 L = 0 . 1 m ,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为 μ = 0 . 1 , A 、 B 的质量均为 m = 1 k g (重力加速度 g 取 10 m / s 2 ; A 、 B 视为质点,碰撞时间极短)。
⑴求 A 滑过Q点时的速度大小 v 和受到的弹力大小 F ;
⑵若碰后 A B 最终停止在第 k 个粗糙段上,求 k 的数值;
⑶求碰后 A B 滑至第 n 个 ( n < k ) 光滑段上的速度 v n 与 n 的关系式。
如图()所示,平行长直金属导轨水平放置,间距,导轨右端接有阻值的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域内有方向竖直向下的匀强磁场,连线与导轨垂直,长度也为,从0时刻开始,磁感应强度的大小随时间变化,规律如图()所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度做直线运动,求: ⑴棒进入磁场前,回路中的电动势; ⑵棒在运动过程中受到的最大安培力,以及棒通过三角形区域时电流与时间的关系式。
一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的 v - t 图像如图所示,求:
(1)摩托车在 0 - 20 s 这段时间的加速度大小 a ;
(2)摩托车在 0 - 75 s 这段时间的平均速度大小 v 。
如图,绝缘粗糙的竖直平面左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为。一质量为、电荷量为的带正电的小滑块从点由静止开始沿下滑,到达点时离开做曲线运动。两点间距离为,重力加速度为。 (1)求小滑块运动到点时的速度大小;(2)求小滑块从点运动到点过程中克服摩擦力做的功;(3)若点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的点。已知小滑块在点时的速度大小为,从点运动到点的时间为,求小滑块运动到点时速度的大小vp.
如图,质量为 M 的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为 R 的四分之一圆弧光滑轨道, B C 段是长为 L 的水平粗糙轨道,两段轨道相切于 B 点,一质量为 m 的滑块在小车上从 A 点静止开始沿轨道滑下,重力加速度为 g 。
(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力; (2)若不固定小车,滑块仍从 A 点由静止下滑,然后滑入 B C 轨道,最后从 C 点滑出小车,已知滑块质量 ,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块与轨道 B C 间的动摩擦因数为 μ ,求: ① 滑块运动过程中,小车的最大速度 v m ; ② 滑块从 B 到 C 运动过程中,小车的位移大小 s 。