如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1,L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上。t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g。上述d,E0,m,v,g为已知量。
(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小;
(2)求电场变化的周期T; (3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值。
如图所示,物块A、木板B的质量均为m=10kg,不计A的大小,B板长L="3" m。开始时A、B均静止。现给A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B、B与地之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1,g取10m/s2。 (1)若物块A刚好没有从B上滑下来,则A的初速度多大? (2)若把木板B放在光滑水平面上,让A仍以(1)问的初速度从B的最左端开始运动,则A能否与B脱离?最终A和B的速度各是多大?
(9分)质量为2kg的平板车B上表面水平且车长为2.5m,原来静止在光滑水平面上,平板车一端静止着一块质量为2kg的物体A,一颗质量为0.01kg的子弹以700m/s的速度水平瞬间射穿A后,速度变为l00m/s,如果A与B之间的动摩擦因数为0.05,且子弹和物体A均可视为质点,重力加速度为g取10m/s2.求: ①A在平板车上运动的最大速度; ②A从B上滑离时,A和B的速度.
(9分)如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃,B、C点为两单色光的射出点(设光线在B、C处未发生全反射).已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t。 ①若OB、OC两束单色光在真空中的波长分别为λB、λC,试比较λB、λC的大小(不必说明理由); ②求从C点射出的单色光由O到C的传播时间tC是多少?
(19分)如图,在xoy平面上x<0的区域内存在一垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;OA是过原点的一条直线,与y轴正方向夹角为60°.在x>0的区域有一与OA平行的匀强电场,场强大小为E.现有一质量为m,电量为q的带正电的粒子(重力不计)从直线OA上的某处P点由静止释放后,经0点进入磁场,经过一段时间后恰能垂直OA到达0A上的Q点(电场方向以及P点、Q点位置在图中均未画出).求 (1)P点的坐标; (2)粒子从P点释放到垂直0A到达Q点所用的时间; (3)PQ之间的距离.
(13分)如图所示,光滑半圆弧轨道半径为R,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平滑道CM上,在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰位于滑道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。若物块运动过程中弹簧最大弹性势能为EP,且物块被弹簧反弹后恰能通过B点。己知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求: (1)物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力FN的大小; (2)弹簧的最大压缩量d; (3)物块从A处开始下滑时的初速度v0.