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题文

学校举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L=10m后,由B点进入半径为R=0.4m的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续沿光滑平直轨道运动。已知赛车质量m=0.1kg,通电后电机以额定功率P=2.0w工作了t=1.6s后关闭,此时赛车尚未到达B点。赛车到达竖直圆轨道的最高点E时对轨道的压力大小等于赛车的重力。赛车在AB段运动中所受阻力恒定。(取g=10m/s2)求:

(1)赛车到达竖直圆轨道的最高点E时的速度大小;
(2)赛车在AB段运动时所受阻力的大小.

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: 电火花计时器、电磁打点计时器
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在如图所示竖直平面坐标系内,在第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场和水平方向的匀强电场,磁感应强度为B,电场强度E1的大小和方向未知。质量为、带电量为q的液滴从p点沿图中虚线匀速运动到原点o进入第二象限,在第二象限内存在水平向右的匀强电场,其场强大小为E2。已知P点坐标为(4L,-3L),重力加速度为g。求:

E1的方向和大小。
液滴在第四象限匀速运动的速度大小。
液滴通过0点后再次通过轴时的坐标。

如图所示,在一个圆形区域内,两个方向都垂直于纸面向外的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域I、Ⅱ中,直径A2A4与A1A3的夹角为60°,一质量为、带电荷量为的粒子以某一速度从I区的边缘点A2处沿与A2A3成30°角的方向射人磁场,再以垂直A2A4的方向经过圆心D进入Ⅱ区,最后再从A2处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求I区和Ⅱ区中磁感应强度B1和B2的大小(忽略粒子重力)。

下表为甲乙两汽车的性能指标。开始时两车静止在同一条平直公路上,甲车在前乙车在后,两车相距170m。某时刻起两车向同一方向同时启动,若两车由静止开始运动到最大速度的时间内都以最大加速度(启动时的加速度)做匀加速直线运动。

求两车的最大加速度的大小。
通过计算判断两车相遇时各做何种性质的运动?

如图所示,两个完全相同、质量都是m的金属小球甲、乙套在光滑绝缘杆上,P左侧杆水平,且处于水平向左场强为E的匀强电场中,右侧是半径为尺的四分之一圆弧杆。甲球带电荷量为q的负电荷,乙球不带电并静止于M处,PM=L。现将甲球从圆弧杆顶端无初速释放,运动到M时与乙碰撞并粘合在一起向左运动。碰撞时间极短,水平杆足够长。求:

甲在碰撞前瞬间的速度大小。
碰撞后甲乙共同向左运动的最大距离。

如图所示,在真空中半径r=3.0×10-2m的圆形区域内,有磁感应强度B=0.2T、方向垂直向里的匀强磁场,带正电的粒子以初速度υo=1.0×106m/s从磁场边界上的a端沿各个方向射入磁场,速度方向都垂直于磁场方向,已知ab为直径,粒子的比荷詈=1.0×108C/kg,不计粒子重力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

粒子做圆周运动的半径。
粒子在磁场中运动的最长时间。
若射人磁场的速度改为υo=3.0×105m/s,其他条件不变,求磁场边界上有粒子击中的圆弧的长度。

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