如图,可视为质点的小球,位于半径为m半圆柱体左端点A的正上方某处,以一定的初速度水平抛出小球,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°,则初速度为( )(不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2)
A.m/s B.m/s C.m/s D.m/s
如图所示,理想变压器原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L1、L2,交流电压表V1、V2和电流表A1、A2均为理想电表,导线电阻不计。当开关S闭合后( )
A.A1示数变大,A1与A2示数的比值变大
B.A1示数变小,A1与A2示数的比值不变
C.V2示数变小,V1与V2示数的比值变大
D.V2示数不变,V1与V2示数的比值不变
如图甲所示,两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上的两点,其中Q1位于原点O,a、b是它们的连线延长线上的两点。现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),设粒子经过a,b两点时的速度分别为va、vb,其速度随坐标x变化的图象如图乙所示,则以下判断正确的是( )
A.粒子从a点运动到b点电场力先做负功,后做正功
B.Q2带负电且<
C.a点的电势比b点的电势高
D.粒子在a点的电势能比在b点的电势能大
研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去,地球的其它条件都不变,则未来与现在相比( )
A.地球的第一宇宙速度变小
B.地球赤道处的重力加速度变小
C.地球同步卫星距地面的高度变小
D.地球同步卫星的线速度变小
某质点在0~3 s内运动的v-t图象如图所示。关于质点的运动,下列说法正确的是( )
A.质点在第1 s内的平均速度等于第2 s内的平均速度
B.t=3 s时,质点的位移最大
C.质点在第2 s内的加速度与第3 s内的加速度大小相等,方向相反
D.质点在第2 s内的位移与第3 s内的位移大小相等,方向相反
(18分)“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成,其原理可简化如下:如图1所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为O,外圆弧面AB的半径为L,电势为φ1,内圆弧面CD的半径为,电势为φ2。足够长的收集板MN平行边界ACDB,O到MN板的距离OP=L。假设太空中漂浮着质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响。
(1)求粒子到达O点时速度的大小;
(2)如图2所示,在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场,圆心为O,半径为L,方向垂直纸面向内,则发现从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后有2/3能打到MN板上(不考虑过边界ACDB的粒子再次返回),求所加磁感应强度的大小;
(3)同上问,从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后均不能到达收集板MN,求磁感应强度所满足的条件。试写出定量反映收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系的相关式子。