如图所示,竖直平面上有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E1=2500N/C,方向竖直向上;磁感应强度B=103T,方向垂直纸面向外;有一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带正电小球自O点沿与水平线成45°以v0=4m/s的速度射入复合场中,之后小球恰好从P点进入电场强度E2=2500N/C,方向水平向左的第二个匀强电场中。不计空气阻力,g取10m/s2。求:(1)O点到P点的距离s1;(2)小球经过P点的正下方Q点时与P点的距离s2。
(15分)一束光以入射角i从a点入射某光学材料上,经过折射和反射后从b点出射。设该光学材料的折射率为n,厚度为d,两片光学材料之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c,求光从a到b所需的时间t。
(18分)如图所示,U型细玻璃管竖直放置,各部分水银柱的长度分别为L2="25" cm、L3="25" cm、L4="10" cm,A端被封空气柱的长度为L1="60" cm,BC在水平面上。整个装置处在恒温环境中,外界气压P0="75" cmHg。 ①将玻璃管绕C点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90°至CD管水平,求此时被封空气柱的长度; ②将玻璃管绕B点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB管水平,求此时被封空气柱的长度。
(12分)如图所示的p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B,气体对外做功280J,吸收热量410 J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200 J,求: (1)ACB过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少? (2)BDA过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少?
(9分)F1是英文Formula One的缩写,即一级方程式赛车,是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事.F1赛车的变速系统非常强劲,从时速0加速到100 km/h仅需2.3 s,此时加速度仍达10 m/s2,时速为200 km/h时的加速度仍有3 m/s2,从0加速到200 km/h再急停到0只需12 s.假定F1赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小,急停时的加速度大小恒为9.2 m/s2.上海F1赛道全长5.451 km,比赛要求选手跑完56圈决出胜负.求: (1)若某车手平均时速为210 km/h,则跑完全程用多长时间? (2)该车手的F1赛车的最大加速度.
(6分)在医院里常用如下图所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗.不计滑轮组的摩擦和绳子的质量,绳子下端所挂重物的质量是5 kg.问:病人的腿所受水平方向的牵引力是多大?(g=10m/s2)