(22分) 如图所示,在平面直角坐标系O点处有一粒子源,该粒子源可向x ³ 0的范围内发射比荷C/kg的带正电粒子,粒子速度范围为
(c为真空中的光速),在0£x< 1m的I区域存在垂直于坐标平面向外、磁感强度B1=1T的匀强磁场,在1m£x£3 m的II区域存在垂直坐标平面向里、磁感强度B2 = 0.5T的匀强磁场,不计粒子重力。
(1) 速度多大的粒子不可能进入II区域? 并指出这些粒子在y轴上射出的范围。
(2) 对能从(1m,0)点进入II区域的粒子,它在O点发射速度的方向(用与x轴正向夹角q表示)与其大小满足的什么关系? 在O点发射的什么方向范围内的粒子才有可能经过(1m,0)点?
(3) 对在O点与+y方向成45°角入射的粒子,在答题卡的图上用圆规和直尺作出它们在x=3m边界上射出的范围,并在各射出点标出速度矢量(要求你画的图能表明各速度的矢量长短关系及方向关系)。
(图中要留下清晰的作图痕迹,使阅卷者能看得清你的作图过程,不要求写出作图依据和作图过程)
如图所示,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm,A、B、C三点都在匀强电场中,把一个电量=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-
×10-3J,试计算:
(1)AC间的电势差?
(2)若规定B点电势为零,则C点的电势为多少?
(3)匀强电场的场强大小及方向?
如图所示的电路中,灯泡L标有“6V 12W”字样,电动机线圈的电阻=1.0
,AB两端的电压U恒为14V,若灯泡恰能正常发光,且电机能运转,试计算:
(1)电动机的输出功率是多少?
(2)电动机的热功率是多少?
(3)整个电路消耗的电功率是多少?
如图所示,R1=2Ω,R2=10Ω,R3=10Ω,A、B两端接在电压恒定的电源上,试计算:
(1)S断开时,R1与R2的功率之比?
(2)S闭合时通过R1与R2的电流之比?
2012年10月4日,云南省彝良县发生特大泥石流,一汽车停在小山坡底,突然司机发现在距坡底240 m的山坡处泥石流以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度匀加速倾泻而下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动。已知司机的反应时间为1s,汽车启动后以0.5m/s2的加速度一直做匀加速直线运动。求:
(1)泥石流到达坡底时的时间和速度大小
(2)试通过计算说明汽车能否安全脱离?
跳伞运动员从300m高空无初速度跳伞下落,他自由下落4s后打开降落伞,以恒定的加速度做匀减速运动,到达地面时的速度为4.0m/s,g=10m/s2。求:
(1)运动员打开降落伞处离地面的高度;
(2)运动员打开伞后运动的加速度;
(3)运动员在空中运动的总时间。