如图所示,在无限长的水平边界AB和CD间有一匀强电场,同时在AEFC、BEFD区域分别存在水平向里和向外的匀强磁场,磁感应强度大小相同,EF为左右磁场的分界线。AB边界上的P点到边界EF的距离为。一带正电微粒从P点的正上方的O点由静止释放,从P点垂直AB边界进入电、磁场区域,且恰好不从AB边界飞出电、磁场。已知微粒在电、磁场中的运动轨迹为圆弧,重力加速度大小为g,电场强度大小E(E未知)和磁感应强度大小B(B未知)满足E/B=,
不考虑空气阻力,求:
(1)O点距离P点的高度h多大;
(2)若微粒从O点以v0=水平向左平抛,且恰好垂直下边界CD射出电、磁场,则微粒在电、磁场中运动的时间t多长?
在足够高处将质量m=1kg的小球沿水平方向抛出,已知在抛出后第2s末时小球速度大小为25m/s,取g=10m/s2,求:
(1)小球沿水平方向抛出后第0.58s末小球的加速度大小和方向如何?
(2)第2s末时小球下降的竖直高度h;
(3)小球沿水平方向抛出时的初速度大小.
如图所示,排球场的长度为18 m,其网的高度为2 m.运动员站在离网3 m远的线上,正对网前竖直跳起把球垂直于网水平击出.(g取10 m/s2)
设击球点的高度为2.5 m,问球被水平击出时的速度v在什么范围内才能使球既不触网也不出界?
山地滑雪是人们喜爱的一项运动,一滑雪道ABC的底部是一半径为R的圆,圆与雪道相切于C点,C点的切线水平,C点与水平雪地间距离为H,如图所示,D是圆的最高点,一运动员从A点由静止下滑,刚好能经过圆轨道最高点D旋转一周,再经C后被水平抛出,当抛出时间为t时,迎面水平刮来一股强风,最终运动员以速度v落到了雪地上,已知运动员连同滑雪装备的总质量为m,重力加速度为g,不计遭遇强风前的空气阻力和雪道及圆轨道的摩擦阻力,求:
(1)A、C的高度差为多少时,运动员刚好能过D点?
(2)运动员刚遭遇强风时的速度大小及距地面的高度;
(3)强风对运动员所做的功.
如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中,存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为4E0,虚线是电场的理想边界线,虚线右端与x轴的交点为A,A点坐标为(L、0),虚线与x轴所围成的空间内没有电场;在第二象限存在水平向右的匀强电场。电场强度大小为E0。和两点的连线上有一个产生粒子的发生器装置,产生质量均为m,电荷量均为q静止的带正电的粒子,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用,且整个装置处于真空中。已知从MN上静止释放的所有粒子,最后都能到达A点:
(1)若粒子从M点由静止开始运动,进入第一象限后始终在电场中运动并恰好到达A点,求到达A点的速度大小;
(2)若粒子从MN上的中点由静止开始运动,求该粒子从释放点运动到A点的时间;
(3)求第一象限的电场边界线(图中虚线)方程。
如图所示,在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上,一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存的弹性势能Ep=2J。现打开锁扣K,物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台,并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2=0.6m,圆弧轨道BC的圆心O,C点的切线水平,并与水平地面上长为L=2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞,重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计。试求:
(1)小物块运动到B的瞬时速度vB大小及与水平方向夹角
(2)小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力Nc大小
(3)若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半,且只会发生一次碰撞,那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件.
如图所示,有一个很深的竖直井,井的横截面为一个圆,半径为R,且井壁光滑,有一个小球从井口的一侧以水平速度v0抛出与井壁发生碰撞,撞后以原速率被反弹,求小球与井壁发生第n次碰撞处的深度.
如图所示,图中的装置可测量子弹的速度,其中薄壁圆筒半径为R,圆筒上的a、b两点是一条直径上的两个端点(图中OO′为圆筒轴线)。圆筒以速度v竖直向下匀速运动。若某时刻子弹沿图示平面正好水平射入a点,且恰能经b点穿出。
(1)若圆筒匀速下落时不转动,求子弹射入a点时速度的大小;
(2)若圆筒匀速下落的同时绕OO匀速转动,求圆筒转动的角速度条件。
如图所示,在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为R=0.25m的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点B相切,半圆轨道的另一端点为C。在直轨道上距B为x(m)的A点,有一可看做质点、质量为m=0.1kg的小物块处于静止状态。现用水平恒力将小物块推到B处后撤去恒力,小物块沿半圆轨道运动到C处后,恰好落回到水平面上的A点,取g=10m/s2。求
(1)水平恒力对小物块做功W与x的关系式;
(2)水平恒力做功的最小值;
(3)水平恒力的最小值。
如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s,离开B点做平抛运动(g取10/s2),求:
①小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离;
②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?
③如果在BCD轨道上放置一个倾角=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上时与抛出点B的距离。
如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口。现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)
(1)求小球从管口抛出时的速度大小;
(2)试证明小球平抛运动的水平位移总小于
如图所示,质量为m=0.2kg的小球(可视为质点)从水平桌面右端点A以初速度v0水平抛出,桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径.P点到桌面的竖直距离为R.小球飞离桌面后恰由P点无碰撞地落入圆轨道,取g=10 m/s2.
(1)求小球在A点的初速度v0及AP间的水平距离x;
(2)求小球到达圆轨道最低点N时对N点的压力;
(3)判断小球能否到达圆轨道最高点M.
如图所示,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的。飞镖A与竖直墙壁成α角,飞镖B与竖直墙壁成β角,两者相距为d,假设飞镖的运动是平抛运动,求:
(1)射出点离墙壁的水平距离;
(2)若在该射出点水平射出飞镖C,要求它以最小动能击中墙壁,则C的初速度应为多大?
(3)在第(2)问情况下,飞镖C与竖直墙壁的夹角多大?射出点离地高度应该满足什么条件?
(14分)如图所示,一质量为m 、电荷量为q 的带正电小球,(可看作质点)从y轴上的A点以初速度 v0水平抛出,两长为L的平行金属板M,N倾斜放置且与水平方向间夹角为θ=370.(sin370 =0.6)
(1)若带电小球恰好能垂直于M板从其中心小孔B进入两板间,试求带电小球在y 轴上的抛出点A的坐标及小球抛出时的初速度v0;
(2)若该平行金属板M,N间有如图所示的匀强电场,且匀强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足E=4mg/5q,试计算两平行金属板M,N之间的垂直距离d至少为多少时才能保证小球不打在N板上。
如图所示,四分之一圆轨道OA与传送带相切相连,下方的CD水平轨道与他们在同一竖直面内。圆轨道OA的半径,传送带长,圆轨道OA光滑,AB与CD间的高度差为。一滑块从O点静止释放,当滑块经过B点时(无论传送带是否运动),静止在CD上的长为的木板(此时木板的末端在B点的正下方)在的水平恒力作用下启动,此时滑块落入木板中,已知滑块与传送带的摩擦因数,木板的质量,木板与CD间的摩擦因数为,取,求:
(1)如果传送带静止,求滑块到达B点的速度。
(2)如果传送带静止,求的取值范围。
(3)如果传送带可以以任意速度传动,取,试判断滑块还能否落在木板上。