如图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面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,A2A4与A1A3的夹角为60°.一质量为m、带电荷量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从A4点处射出磁场.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区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力).
(12分)如图所示,传送带与水平面之间的夹角为30°,其上A、B两点的距离为=5m,传送带在电动机的带动
下以
=1m/s的速度向上匀速运动,现将一质量为
=10kg的小物体轻放在传送带上A点,已知小物体与传送带间的动摩擦因数为μ=
/2,在传送带将物体从A点送到B点的过程中,g取10m/s2。求:
(1)传送带对物体做的功;
(2)电动机做的功。
(10分)如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是
B的3倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动。B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4,A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度g,求:
(1)物块B在d点的速度大小;
(2)物块A滑行的距离s。
(8分)空间探测器从某一星球表面竖直升空,已知探测器质量为500kg(设为恒量),发动机推力为恒力,探测器升空后发动机因故障而突然关闭,如图所示为探测器从升空到落回星球表面的速度-时间图象,则由图象可判断该探测器在星球表面所能达到的最大高度是多少?发动机工作时的推力又为多大?
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(6分)一辆汽车在平直的公路上做匀变速直线运动,该公路每隔60米就有一电线杆,汽车通过第一根和第二根电线杆用了5秒,通过第二根和第三根电线杆用了3秒。求:汽车的加速度和经过第一根电线杆时的瞬时速度。
如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab =2cm,bc =12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7 J,求:
(1)匀强电场的场强E
(2)电荷从b移到c,电场力做功W2