.(18分)如图所示,xoy平面内,在y轴左侧某区域内有一个方向竖直向下,水平宽度为l=×10-2m,电场强度为E=1.0×104N/C的匀强电场.在y轴右侧有一个圆心位于x轴上,半径为r=0.01m的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.01T,在坐标为x0=0.04m处有一垂直于
轴的面积足够大的荧光屏PQ。今有一束带正电的粒子从电场左侧沿+x方向射入电场,穿出电场时恰好通过坐标原点,速度大小为v=2×106m/s方向与x轴成30°角斜向下.若粒子的质量m=1.0×10-20kg,电量为q=1.0×10-10C,试求:
(1)粒子射入电场时的位置坐标和初速度;
(2)若圆形磁场可沿轴移动,圆心O’在x轴上的移动范围为[0.01,+∞),由于磁场位置的不同,导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同,试求粒子打在荧光屏上的范围。
如图甲所示,质量m=1kg的物体沿倾角θ=37o的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图乙所示。求:(设风力与物块的运动速度无关)(sin370=0.6, cos370=0.8, g=10m/s2)
(1)物体与斜面间的动摩擦因数
(2)比例系数k
)(如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mA=mC=2m,mB=m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动,C静止。某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。求:
(1)B与C碰撞前B的速度
(2)弹簧具有的弹性势能
)(如图所示,某透明液体深1m,一束与水平面成300角的光线照向该液体,进入该液体的光线与水平面的夹角为450。试求:
①该液体的折射率;
②进入液面的光线经多长时间可以照到底面。
)(如图所示,用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量理想气体,活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距汽缸底高度h1=0.50 m,气体的温度t1=27 ℃.给汽缸缓慢加热至t2=207 °C,活塞上升到距离汽缸底某一高度h2处,此过程中缸内气体增加的内能ΔU=300 J.已知活塞横截面积S=5.0×10-3 m2,大气压强p0=1.0×105 Pa.求:
①活塞距离汽缸底h2;
②此过程中缸内气体吸收的热量Q.
如图所示,让小球从一半径为R=2m的光滑圆弧轨道中的C位置由静止释放,运动到最低点D后,进入粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动,到达小孔A进入半径r=0.3m的竖直放置的光滑圆环轨道,当小球进入圆轨道立即关闭A孔。已知两轨道与水平面平滑连接,,小球质量为m=0.5kg,D点与小孔A的水平距离s=2m,g取10m/s2。试求:
(1)小球在D点对轨道的压力大小
(2)要使小球能进入圆轨道并且不脱离轨道,求粗糙水平面摩擦因数μ的范围。