(16分)如图所示,在坐标系的第一、四象限存在一宽度为a、垂直纸面向外的有界匀强磁场,磁感应强度的大小为B;在第三象限存在与y轴正方向成θ=60°角的匀强电场。一个粒子源能释放质量为m、电荷量为+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在点P(,
)时发出的粒子恰好垂直磁场边界EF射出;将粒子源沿直线PO移动到Q点时,所发出的粒子恰好不能从EF射出。不计粒子的重力及粒子间相互作用力。求:
⑴匀强电场的电场强度;
⑵PQ的长度;
⑶若仅将电场方向沿顺时针方向转动60º角,粒子源仍在PQ间移动并释放粒子,试判断这些粒子第一次从哪个边界射出磁场并确定射出点的纵坐标范围。
车从静正开始以1m/s2的加速度前进,车后相距s0为16m处,某人同时开始以6m/s的速度匀速追车,求:
(1)人车何时相遇?
(2)当二者速度相等时,人和车之间的距离为多少?
额定功率是80kW的无轨电车,其最大速度是72km/h,质量是2t,如果它从静止先以2m/s2的加速度匀加速开出,阻力大小一定,则:
(1)电车匀加速运动行驶能维持多少时间?
(2)又知电车从静止驶出到增至最大速度共经历了21s,在此过程中,电车通过的位移是多少?
如图所示,质量为m=1kg可看作质点的小球以一定初速度沿桌子边缘水平飞出,下落高度h=0.8m后恰好沿A点的切线方向进入竖直放置的半径R=1m的光滑圆轨道ABC,空气阻力不计,取g=10m/s2,sin53°=0.8,求:
(1)小球运动到A点时速度的大小
(2)小球对轨道B点的压力
A是地球的同步卫星,另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h,已知地球半径为R,地球自转角速度ω0,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心。
(1)求卫星B的运动周期
(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)则至少经过多长时间,它们再一次相距最近?
如图所示,一质量的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量
的小物体,小物体可视为质点。现有一质量
的子弹以水平速度
射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为
,最终小物体以
的速度离开小车,g取
。求:
① 子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小;
② 小车的长度L。