在xOy坐标中,有随时间周期性变化的电场和磁场(磁场持续t1后消失;紧接着电场出现,持续t2时间后消失,接着磁场......如此反复),如图所示,磁感应强度方向垂直纸面向里,电场强度方向沿y轴向下,有一质量为m,带电量为+q的带电粒子,在t=0时刻,以初速v0从0点沿x轴正方向出发,在t1时刻第一次到达y轴上的M (0,L)点,t1+t2时刻第一次回到x轴上的 N(-2L,0)点,不计粒子重力,t1、t2均未知。求:
(1)磁感应强度B和电场强度E的大小;
(2)粒子从0点出发到第二次回到x轴所用的时间;
(3)粒子第n次回到x轴的坐标。
如图所示,小球M用长度为L的轻杆连接在固定于天花板的轴O上,可在竖直平面内自由旋转,通过与O等高的滑轮用轻绳连接物块m.滑轮与轴O的距离也为L,轻杆最初位置水平.滑轮、小球、物块的大小可以忽略,轻绳竖直部分的长度足够长,不计各种摩擦和空气阻力,运动过程中绳始终保持张紧状态,重力加速度为g.
(1)若用外力拉着m使轻杆从最初位置缓慢下降,直至撤去外力后小球保持静止,轻杆与水平方向成θ=60°角,求M与m的质量之比.
(2)若M与m的质量之比为2∶1,使小球从最初位置静止释放,在小球向右摆动的过程中,求轻杆与最初位置的最大夹角θ.
(3)若M与m的质量之比为2∶1,使小球从最初位置静止释放,当小球向右摆动到O点正下方的位置时绳突然断裂,求整个过程中m上升的最大高度.
如图所示,OP为固定的水平轨道,ON段光滑,NP段粗糙,NP段长为L=l.5m,一轻弹簧一端固定在轨道左侧O点的竖直挡板上,另一端自然伸长时在N点,P点右侧有一与水平方向成θ=37º角的足够长的传送带PQ与水平面在P点平滑连接,传送带逆时针转动的速率恒为v=3m/s.现用力将质量m=2kg小物块A缓慢向左压缩弹簧至M点,此时弹簧的弹性势能EP=3lJ,然后由静止释放,运动到P点与一个和A相同物块B发生碰撞,时间极短,碰撞时无机械能损失.A与NP段间的动摩擦因数1=0.2,B与传送带间的动摩擦因数2=0.25,重力加速度g取10m/s2,,求:
(1)第一次碰撞前瞬间A的速度大小;
(2)第一次碰撞后A、B的速度大小;
(3)从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞间经历的时间t.(最终结果可用根号表示)
如图所示,光滑四分之一圆弧形轨道AB与粗糙水平轨道BD的B端平滑连接,圆弧轨道半径R=0.40m,整个装置处理在竖直平面内。有一质量m=0.10kg的物块P(可视为质点)放在与圆心等高的A点,从静止开始滑下,与水平轨道上C点质量也为m的静止物块Q发生弹性碰撞,BC的距离L=1.0m,水平地面BD与物块P、Q之间的动摩擦因数μ=0.2,求
(1)物块P运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨的压力;
(2)碰撞后瞬间物块Q的速度大小;
(3)若在D处放上一竖直的弹性挡板,CD间距也为L=1.0m,P物块释放点离水平轨道的高度为h,要使PQ之间只发生一次碰撞,求h的取值范围。(P可以从圆轨道上或A点正上方某位置释放)
如图所示,质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起,物体A处于静止状态.在A的正上方h高处有一质量为的小球C,由静止释放,当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C,h至少多大,碰后物体B有可能被拉离地面?
如图,AB是长L=lm的绝缘水平面,BD段为半径R=0.2m的绝缘光滑半圆轨道,两段轨道相切于B点,轨道AB处于在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=4.0×102V/m. 一质量为m=2.0×10-2kg,所带电荷量q=+5.0×10-4C的小球,以v0=4.0m/s的速度从A点沿水平轨道向右运动,进入半圆轨道后, 恰能通过最高点D,g取10m/s2(小球可视为质点,整个运动过程无电荷转移),求:
(1)滑块通过D点时的速度大小;
(2)滑块在B点时,滑块对轨道压力大小;
(3)轨道AB与小球的动摩擦因数.