(12分)如图所示,直空中有以O′为圆心,r为半径的圆柱形匀强磁场区域,圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场。现从坐标原点O向纸面不同方向发射速率相同的质子,质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m,不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求:
(1)质子进入磁场时的速度大小
(2)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间。
(8分)如图所示,质量为m横截面为直角三角形的物块ABC,其中∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,物块与竖直墙面的动摩擦因数均为,重力加速度为。现物块在垂直于斜面BC的已知外力F作用下处于静止,求物块实际受到的摩擦力。
如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点,沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球的半径为R,万有引力常量为G 。
则
(1)该P、Q两点间的距离是
(2)该星球的质量是
一些同学乘坐高速列车外出旅游,当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时,一同学提议说:“我们能否用身边的器材测出火车的加速度?”许多同学参与了测量工作,测量过程如下:他们一边看着窗外每隔100 m的路标,一边用手表记录着时间,他们观测到从第一根路标运动到第二根路标的时间间隔为5 s,从第一根路标运动到第三根路标的时间间隔为9 s,请你根据他们的测量情况,则
(1)火车的加速度大小为 ;
(2)他们到第三根路标时的速度大小为 。
用如图所示的电路(R1、R2为标准定值电阻,阻值已知)测量电源的电动势E和内电阻r时,
则:
(1)需要读取的数据是
(2)电动势表达式E= ,
内电阻表达式 r = .
(3)如果考虑电流表的内阻,则电动势的测量值
真实值(填“大于”、“小于”或“等于”);
电源内电阻的测量值 真实值(填“大于”、“小于”或“等于”).
两束平行单色光a、 b垂直射入截面为直角三角形的棱镜ABC,从另一面AC射出时的光束为a′、b′,如图所示,则
(1)a、b光束在棱镜中传播速度较大的是 (填a或b)
(2)在完全相同的条件下做双缝干涉实验,对应的干 涉条纹间距较宽的是 (填a或b)
(3)在其他条件不变的情况下,当顶角A增大时,出射光束在AC面上先消失的是 (填a′或b′)