如图所示,在平面坐标系xOy内,第II、III象限内存在沿y轴正方向的勻强电场,电场强度大小为第I、IV象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场.一带正电的粒子从第III象限中的Q( —2L,—L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,然后又从y轴上的P(-2L,0)点射出磁场.不计粒子重力,求:
(1) 粒子在磁场中做圆周运动的半径r
(2) 粒子的比荷和磁场的磁感应强度大小B;
(3) 粒子从Q点出发运动到P点所用的时间t.
(12分)为了安全,公路上行驶的汽车间应保持必要的距离。某市规定,车辆在市区内行驶的速度不得超过40km/h。有一辆车发现前面25m处发生交通事故紧急刹车,汽车做匀减速直线运动,由于车轮抱死,滑行时马路上留下一道笔直的车痕,后经测量,路面刹车痕迹长为s=14.4m.已知紧急刹车产生的加速度大小为5m/s2,司机反应时间为t=0.5s.通过计算求:
(1)该汽车是否违章超速驾驶?
(2)该汽车是否会有安全问题?
(14分)一小石块从空中自由下落h=5m后,掉入淤泥,落到淤泥底时速度恰好为零,全过程共用时t=1.2s。假设石块在淤泥中做匀减速直线运动,且g=10m/s2,则:
(1)小石块掉入淤泥前的瞬时速度大小为多少;
(2)石块陷入淤泥的深度d及此过程石块的加速度的大小
一质点沿直线运动,其速度随时间变化的情况如图所示,设向右为正方向。由图求:
(1)质点在AB、BC分别做什么运动?
(2)质点在OA段的加速度
(3)质点在8s内的位移
(10分)如图所示,倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的,AB长为L,C为AB的中点,在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD为电场的边界。现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点),从B点开始在B、C间以速度υ0沿斜面向下做匀速运动,经过C后
沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端A时的速度大小为υ。试求:
(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)匀强电场场强E的大小。
有一电荷量q=—2×10-6 C的点电荷从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4 J,从B点移到C点时电场力做功9×10-4 J,问
(1)AB、BC间的电势差各为多少?
(2)若取A点电势为零,则C点的电势为多少?