如图所示,在S点的静止带电粒子,被极板间距离为L的匀强电汤加速后,从正中央垂直射入匀强偏转电场,偏转极板长度和极板距离均为L.并且加速电场和偏转电场的电压相同,带电粒子通过加速电场的时间为t0.带点粒子离开偏转电场后即进入一个垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度为B.若不计重力影响,欲使带电粒子通过某路径返回,S点,求:(1)匀强磁场的宽度D至少为多少?(2)该带电粒子作周期性运动的周期T是多少?偏转电压正负极多长时间变换一次方向?
真空中同一直线上有A、B两点固定有电荷量分别为 +4Q 和 –Q的点电荷。将另一个点电荷放在该直线的什么位置上,可以使它在电场力的作用下保持静止,引入的这个点电荷是正电荷还是负电荷?电荷量是多大? (6分)
(16分)如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径R=15m的四分之一圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道,D为BDO轨道的中央,一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍,试求: ⑴高度H的大小; ⑵讨论此球能否到达BDO轨道的O点,并说明理由; ⑶小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小和方向。
(15分)在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点,由静止出发,沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中,如图所示,设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10m/s2),求: ⑴运动员到达B点的速度与高度h的关系; ⑵运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离smax为多少? ⑶若图中H=4m,L=5m,动摩擦因数μ=0.2,则水平运动距离要达到7m,h值应为多少?
(14分)如图所示,质量M=kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球相连,今用跟水平方向成α=30°角的力F=N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2,求: ⑴作出物体M和m的受力分析图; ⑵运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ; ⑶木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
(13分)一物块以一定的初速度沿足够长斜面向上滑出,利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度随时间的变化关系图象如图所示,重力加速度g=10m/s2.求: ⑴物块上滑和下滑的加速度a1、a2; ⑵物块向上滑行的最大距离s; ⑶斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ。