如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为
。不计空气阻力,重力加速度为g,求:

电场强度E的大小和方向;

小球从A点抛出时初速度v0的大小;

A点到x轴的高度h.
如图所示,在纸平面内建立的直角坐标系xoy,在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场.现有一质量为m, 电荷量为e的电子从第一象限的某点P(L,
)以初速度v0沿x轴的负方向开始运动,经过x轴上的点Q(L/4,0)进入第四象限,先做匀速直线运动,然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域,磁场左边界和上边界分别与y轴、x轴重合,电子偏转后恰好经过坐标原点O,并沿y轴的正方向运动,不计电子的重力.求:
(1)电子经过Q点的速度v;
(2)该匀强磁场的磁感应强度B
(3)从P到O运动的总时间t.
2013年1月1日实施新的交通规定:黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行,车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯,属于交通违章行为.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,当两车快要到十字路口时,甲车司机看到黄灯闪烁,3秒黄灯提示后将再转为红灯.请问
(1)若甲车在黄灯开始闪烁时刹车,要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m,则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少?
(2)若甲、乙车相距
,一前一后均以v0=15 m/s的速度驶向路口,乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车(乙车司机的反应时间Δt2=0.4 s,反应时间内视为匀速运动).已知甲车紧急刹车时产生的加速度大小分别为a1=5 m/s2若甲车司机看到黄灯闪烁时车头距警戒线L=30 m,要避免闯红灯,他的反应时间Δt1不能超过多少?
(3)满足第(2)问的条件下,为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,乙两车刹车时的加速度
至少为多大?
(17分)如图所示,在xOy平面坐标系中,直线MN与y轴成30°角,M点的坐标为(0,a),在y轴与直线MN之间的区域内,存在垂直xOy平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.电子束以相同速度v0从y轴上
的区间垂直于y轴和磁场射入磁场.已知从O点射入磁场的电子在磁场中的运动轨迹恰好与直线MN相切,忽略电子间的相互作用和电子的重力.
(1)求电子的比荷;
(2)若在xOy坐标系的第Ⅰ象限加上沿y轴正方向大小为
的匀强电场,在
处垂直于x轴放置一荧光屏,计算说明荧光屏上发光区的形状和范围.
如图所示,光滑水平面上固定着平行金属导轨,导轨间距为L=10cm,长为3d=12cm,在导轨的中部刷有一段长为d=4m的绝缘涂层。导轨处在匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B=1T,方向与导轨平面垂直。质量为m=0.01kg的导体棒位于导轨的右端,在恒力F=0.05N作用下静止开始运动,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑动导轨低端,导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R=1Ω,其他部分的电阻均不计,求:
(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数;
(2)整个过程中合外力做的功;
(3)整个运动过程中,电阻产生的热量Q和通过电阻的电荷量q。
如图所示,质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)放于小车的最左端,小车长l=3.6m、质量m1=1.0kg.物块与小车间动摩擦因数为μ=0.5.质量m2=10.0kg、半径R=3.2m的光滑半圆形轨道固定在水平面上,且直径POQ沿竖直方向.小车的上表面和轨道最低点高度相同.开始时小车和物块共同以v0=10m/s的初速度沿光滑水平面向右运动,小车刚接触轨道时立即制动(停止运动)而后制动解除.(g取10m/s2)求:
(1)物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力;
(2)物块运动至最高点时,水平面对半圆形轨道支持力的大小;
(3)物块在小车上滑动的时间.