(14分)质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示.已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计.
(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图);
(2)求匀强磁场的磁感应强度B.
.(本题8分)如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部.(取g=10m/s2)
(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?
(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?
(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?
(本题6分)把一根长l = 10cm的导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中,
(1)当导线中通以I1 = 2A的电流时,导线受到的安培力大小为 1.0×10-7N,则该磁场的磁感应强度为多少?
(2)若该导线中通以I2 = 3A的电流,则此时导线所受安培力大小是多少?方向如何?
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如图所示,一小球从倾角θ为37º的足够长的斜面顶端作平抛运动,初速度为8m/s,A点是小球离斜面最远点。(1)求小球从抛出到再次落到斜面上的时间?(2)求A点离斜面的距离?(3)将A点前后足够小的一段轨迹视为圆弧,求这段圆弧的半径(曲率半径)及小球在A点的向心加速度(法向加速度)与切向加速度?(第三问仅实验班的同学做,不计入总分)
.如图所示,质量为1kg的物体放于倾角θ为37º的足够长的固定斜面底端,受到30N的水平拉力作用而由静止开始向上运动,物体与斜面的动摩擦因数为0.5,2s后将水平拉力撤去(1)求物体向上运动的最高点的位置?(2)水平拉力撤去后还要经过多少时间物体再次回到斜面底端?(3)定性画出物体在斜面上运动全过程的速度——时间图线,以沿斜面向上为速度正方向(不要求说明理由)。
将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,金属块始终没有离开上顶板。当箱以a="2.0" m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的压力显示压力为6.0 N,下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N。(g="10" m/s2)
(1)金属块的重力多大?
(2)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的0.4倍,试求箱的加速度大小和方向。
(3)要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?