如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过
后,电荷以
的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻).计算结果可用π表示。
(1)求O点与直线MN之间的电势差;
(2)求图b中时刻电荷与O点的水平距离;
(3)如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。
(9分)如图,竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管,A端封闭,C端开口,AB="BC" =l0,且此时A、C端等高。管内水银总长度为l0,玻璃管AB内封闭 有长为l0/2的空气柱。已知大气压强为l0汞柱髙。如果使玻璃管绕B点在竖直平面内顺时针缓慢地转动至BC管水平,求此时AB管内气体 的压强为多少汞柱高?管内封入的气体可视为理想气体且温度不变。
(18分)如图甲所示,在PQ左侧空间有方向斜向右上的匀强电场E1,在PQ右侧空间有一竖直向上的匀强电场E2=0.4N/C,还有垂直纸面向里的匀强磁场B(图甲中未画出)和水平向右的匀强电场E3 (图甲中未画出),B和E3随时间变化的情况如图乙所 示,MN为距PQ边界2.295m的竖直墙壁,现有一带正电的微粒质量为4x10-7kg电量为1xl0-5C,从左侧电场中距PQ边界m的A处无初速释放后,沿直线以1m/s速度垂直PQ边界进入右侧场区,设进入右侧场时刻t=0,取g = lOm/s2.求:
(1)PQ左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向。(sin37°=0.6);
(2)带电微粒在PQ右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向;
(3)带电微粒在PQ右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞?()
(9分)一半圆形玻璃砖,玻璃的折射率为,AB为其直径,长度为D, O为圆心,一束宽度恰等于玻璃砖半径的单色平行光束 垂直于AB从空气射入玻璃砖,其中心光线P通过O点,如图所示.M、N为光束边界光线.求:M、N射出玻璃砖后的相交点距O点 的距离。
(14分)在某一个探究实验中,实验员将某物体以某一确定的初速率v0沿斜面向上推出(斜面足够长且与水平方向的倾角θ可调节),设物体在斜面上能达到的最大位移为 sm,实验测得sm与斜面倾角θ的关系如右图所示,g取10m/s2,求:物体的初速率v0 和物体与斜面间的动摩擦因数
(16分)汽车以54 km/h的速度匀速行驶.
(1)若汽车以0.5 m/s2的加速度加速,则10 s后速度能达到多少?
(2)若汽车以3 m/s2的加速度减速刹车,则10 s后速度为多少?10s内位移为多大?
(3)若汽车正前方有一辆自行车以3m/s同向匀速行驶,为避免相撞,汽车至少距离自行车多远处开始刹车?设刹车时的加速度大小仍为3 m/s2