如图所示,真空有一个半径r=0.5m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3T,方向垂直于纸面向里,在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1=0.5m的匀强电场区域,电场强度E=1.5×103N/C.在x=2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏,从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1×109C/kg带正电的粒子,粒子的运动轨迹在纸面内,一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子,恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求:
(1)粒子进入电场时的速度和粒子在磁场中的运动的时间?
(2)速度方向与y轴正方向成30°(如图中所示)射入磁场的粒子,最后打到荧光屏上,该发光点的位置坐标。
(2012年2月湖南长郡中学检测)2011年7月23日晚,北京至福州的D301次动车行驶至温州市双屿路段时,与杭州开往福州的D3115次动车追尾,事故造成40人死亡,约200人受伤,事故原因初步查明是D3115次动车遭到雷击后失去动力而停车,而温州南的信号系统发生故障未检测到有车停在路轨导致指示灯错误显示绿色,造成D301动车追尾,目前我国动车组列车常使用自动闭塞法停车,自动闭塞是通过信号机将行车区间划分为若干个闭塞分区,每个闭塞分区的首端设有信号灯,当闭塞分区有车辆占用或钢轨折断时信号灯显示红色(停车),间隔一个闭塞分区时显示黄色(制动减速),间隔两个及两个以上闭塞分区时显示绿色(正常运行)。假设动车制动时所受阻力为重力的0.1倍,动车司机可视距离为450m,不考虑反应时间。(g取10m/s2)
(1)如果有车停在路轨而信号系统故障(不显示或错误显示绿色),要使动车不发生追尾,则动车运行速度不得超过多少?
(2)如果动车设计运行速度为252km/h,则每个闭塞分区的最小长度为多少?
如图所示,两块足够大的平行金属板a、b竖直放置,板间有场强为E的匀强电场,两板距离为d,今有一带正电微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入板间,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场大小为E,方向竖直向上,磁感应强度,方向垂直纸面向里。求:
(1)微粒的带电量q;
(2)微粒穿出bc区域的位置到a板下边缘的竖直距离L(用d表示);
(3)微粒在ab、bc区域中运动的总时间t(用d、v0表示)。
如图所示,物块A、木板B的质量均为m=10kg,不计A的大小,B板长L="3" m。开始时A、B均静止。现给A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B、B与地之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1,g取10m/s2。
(1)若物块A刚好没有从B上滑下来,则A的初速度多大?
(2)若把木板B放在光滑水平面上,让A仍以(1)问的初速度从B的最左端开始运动,则A能否与B脱离?最终A和B的速度各是多大?
(9分)质量为2kg的平板车B上表面水平且车长为2.5m,原来静止在光滑水平面上,平板车一端静止着一块质量为2kg的物体A,一颗质量为0.01kg的子弹以700m/s的速度水平瞬间射穿A后,速度变为l00m/s,如果A与B之间的动摩擦因数为0.05,且子弹和物体A均可视为质点,重力加速度为g取10m/s2.求:
①A在平板车上运动的最大速度;
②A从B上滑离时,A和B的速度.
(9分)如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃,B、C点为两单色光的射出点(设光线在B、C处未发生全反射).已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t。
①若OB、OC两束单色光在真空中的波长分别为λB、λC,试比较λB、λC的大小(不必说明理由);
②求从C点射出的单色光由O到C的传播时间tC是多少?