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(供选学物理3-1的考生做)(8分)在真空中有如图12所示的坐标系,坐标系中y>0的区域有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为By<0区域有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电荷量为-qq>0)的粒子从坐标原点O以初速度v0沿着y轴正方向射出。求:(1)粒子被射出后第一次通过x轴时,其与O的距离;(2)从粒子被射出到其第三次通过x轴的时间。(重力可忽略不计)。  

 

 

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(1)带电粒子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动,设其运动的半径为R,根据牛顿第二定律和洛仑兹力公式有qv0B=mv­02/R  …………………………………………(2分) 解得R= ……………………………………………………………………………(1分) 粒子被射出后第一次通过x轴时恰好运动了半个圆周,所以其通过x轴时与O的距离为 x=2R= …………………………………………………………………………(1分) (2)带电粒子被射出后第一次通过x轴后进入电场中做匀变速直线运动,设其加速度为a,根据牛顿第二定律有  qE=ma,解得a=qE/m ……………………………………(1分) 设粒子从第一次通过x轴至第二次通过x轴的时间(在电场中运动的时间)为t1,根据运动学公式有  0=v0t1-at12,解得t1=……………………………………(1分) 粒子从电场中进入磁场中再次做匀速圆周运动,当完成半个圆周时第三次通过x轴。即粒子从射出后到第三次通过x轴的过程中,在磁场中做两次半个圆周运动。所以粒子在磁场中运动的时间t2=T= …………………………………………………………(1分) 从粒子被射出到其第三次通过x轴的时间t= t1+ t2=+…………………(1分) 【解析】略
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(供选学物理1-1的考生做)(8分)如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段倾斜直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R

(1)若质量为m的小物块(可视为质点)从倾斜直轨道上距圆轨道最低点高为R处由静止开始下滑,求其滑到圆轨道最低点时的速度大小及所受轨道的支持力大小。

(2)若质量为m的小物块(可视为质点)从倾斜直轨道上距圆轨道最低点高为R处开始以一定的初速度沿倾斜直轨道下滑,要求小物块能通过圆形轨道最高点,且在最高点与轨道间的压力不能超过5mgg为重力加速度),试分析小物块的初速度应满足什么条件。

 

 

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(7分)如图所示,在电场中A点放一电荷量q1= +2.0×10-8 C的点电荷,其所受电场力FA=4.0×10-4 N。

(1)求此电场中A点的电场强度大小;

(2)若将另一带电荷量q2= -2.0×10-8 C的点电荷放在电场中的B点,请在图中画出该点电荷在B点所受静电力FB的方向,并说明将它分别放在AB两点时所受电场力FAFB哪个较大。

 

 

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(7分)质量m=0.40kg的物体静止在水平地面上,其与地面间的动摩擦因数µ=0.20。现用水平向右的外力F=1.0N推物体,求:(1)物体2.0s末的速度多大;(2)前2.0s内外力F做多少功;(3)若2.0s末撤去外力,物体还要经过多长时间才能停下来。

 

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某兴趣小组的同学们对一电动机的性能进行了研究。他们利用这台电动机通过一根水平的轻细绳牵引一辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并利用速度传感器将小车运动过程的速度测量出来,据此所绘制出的v-t图像如图所示。图像中除2.0s~5.0s这段时间内的图像为曲线外,其余时间段图像均为直线。已知在小车运动的过程中,2.0s~ 6.0s时间段内绳的牵引功率保持不变,小车的质量为1.0kg,若在整个运动过程中小车所受到的阻力大小可认为不变,则小车运动过程中所受的阻力大小为     N,小车在加速运动过程中位移的大小为    m。 

 

 

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如图所示,从地面上方某点,将一小球以7.5m/s的初速度沿水平方向抛出,小球经过1.0s落地。若不计空气阻力,取g =10m/s2,则可知小球抛出时离地面的高度为    m,小球落地时的速度大小为    m/s。

 

 

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