某高速公路最大限速为30m/s,一辆小车以25m/s的速度在该路段紧急刹车,滑行距离为62.5m.(汽车刹车过程可认为做匀减速直线运动)(1)求该小车刹车时加速度大小;(2)若该小车以最大限速在该路段行驶,驾驶员的反应时间为0.4s,求该车的安全距离为多少?(安全距离即驾驶员从发现障碍物至停止,车运动的距离)
如图所示,O点为固定转轴,把一个长度为l的细绳上端固定在O点,细绳下端系一个质量为m的小摆球,当小摆球处于静止状态时恰好与平台的右端点B点接触,但无压力。一个质量为M的小钢球沿着光滑的平台自左向右运动到B点时与静止的小摆球m发生正碰,碰撞后摆球在绳的约束下作圆周运动,且恰好能够经过最高点A,而小钢球M做平抛运动落在水平地面上的C点。测得B、C两点间的水平距离DC=x,平台的高度为h,不计空气阻力,本地的重力加速度为g,请计算:(1)碰撞后小钢球M做平抛运动的初速度大小;(2)小把球m经过最高点A时的动能;(3)碰撞前小钢球M在平台上向右运动的速度大小。
水平放置的两块平金属板长L,两板间距d,两板间电压为U,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度,从两板中间射入,如图所示,已知电子质量为m,电量为e ,求:(电子的重力不计)(1)电子偏离金属板时侧位移Y大小是多少?(2)电子飞出电场时的速度是多少?(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若平金属板右端到屏的距离为s,求OP之长。
如图所示,相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场E1竖直向下,下方的电场E0竖直向上,PQ上连续分布着电量为+q、质量为m的粒子,依次以相同的初速度v0垂直射入E0中,PQ=L。若从Q点射入的粒子恰从M点水平射出,其轨迹如图,MT=。不计粒子的重力及它们间的相互作用。试求:(1)E0与E1的大小;(2)若从M点射出的粒子恰从中点S孔垂直射入边长为a的正方形容器中,容器中存在如图所示的匀强磁场,已知粒子运动的半径小于a。欲使粒子与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失),求磁感应强度B应满足的条件?(3)在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能从CD边水平射出,这些入射点到P点的距离应满足的条件?
如图所示,在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E.在其他象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里.A是y轴上的一点,它到坐标原点O的距离为h;C是x轴上的一点,到O的距离为l.一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域,继而通过C点进入磁场区域,并再次通过A点,此时速度方向与y轴正方向成锐角.不计重力作用.试求:(1)粒子经过C点时速度的大小和方向.(2)磁感应强度的大小B.
1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝距离为d,。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q ,在加速器中被加速,加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。(1)求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;(2)求粒子从静止开始加速到出口处(电场和磁场)所需的总时间t;