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平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y轴...

平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动,Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力,问:

1)粒子到达O点时速度的大小和方向;

2)电场强度和磁感应强度的大小之比。

 

(1) (2) 【解析】 (1)粒子在电场中由Q到O做类平抛运动,设O点速度v与+x方向夹角为α,Q点到x轴的距离为L,到y轴的距离为2L,粒子的加速度为a,运动时间为t,根据类平抛运动的规律,有: x方向: y方向: 粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为: 又: 解得: ,即,粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上。 粒子到达O点时的速度大小为 (2)设电场强度为E,粒子电荷量为q,质量为m,粒子在电场中受到的电场力为F,粒子在电场中运动的加速度: 设磁感应强度大小为B,粒子做匀速圆周运动的半径为R,洛伦兹力提供向心力,有: 根据几何关系可知: 整理可得:
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公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车匀减速运动在安全距离内停下而不会与前车相碰通常情况下人的反应时间为1s(这一时间内车仍保持匀速直线运动状态)。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时安全距离为120m;设雨天时汽车匀减速时的加速度为晴天时,若要求安全距离仍为120m。求汽车在雨天安全行驶的最大速度的大小

 

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图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为nAB代表端面.已知光在真空中的传播速度为c

 

i)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;

ii)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.

 

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图(a)为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图(b)为质点Q的振动图象,下列说法正确的是(    )

A. t=0.10s时,质点Qy轴正方向运动

B. t=0.25s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同

C. t=0.10st=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m

D. t=0.10st=0.25s,质点P通过的路程为30cm

E. 质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt(国际单位)

 

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研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示,其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50Hz,纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.

部分实验步骤如下:

A.测量完毕,关闭电源,取出纸带

B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车

C.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连

D.把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是:_______(用字母填写)

图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_______s

计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_______

为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=_______

 

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如图所示楔形木块abc固定在水平面上粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同顶角b处安装一定滑轮质量分别为M、m(M>m)的滑块通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦在两滑块沿斜面运动的过程中(  )

A. 两滑块组成系统的机械能守恒

B. 重力对M做的功等于M动能的增加

C. 轻绳对m做的功等于m机械能的增加

D. 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功

 

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