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(20分)如图所示,直角坐标系在一真空区域里,y轴的左方有一匀强电场,场强方向跟y轴负方向成θ=30º角,y轴右方有一垂直于坐标系平面的匀强磁场,在x轴上的A点有一质子发射器,它向x轴的正方向发射速度大小为v=2.0×106m/s的质子,质子经磁场在y轴的P点射出磁场,射出方向恰垂直于电场的方向,质子在电场中经过一段时间,运动到x轴的Q点。已知A点与原点O的距离为10cm,Q点与原点O的距离为(20-10)cm,质子的比荷为。求:
(1)磁感应强度的大小和方向;
(2)质子在磁场中运动的时间;
(3)电场强度的大小。
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(18分)如图所示,水平传送带的皮带以恒定的速度v运动,一个质量为m小物块以一定的水平初速度v垂直皮带边缘滑上皮带,假设皮带足够大,物块与皮带间的动摩擦因数为μ。
(1)分析说明物块在皮带上做什么运动?
(2)物块在皮带上运动的整个过程中,摩擦力对物块做的功及生的热。
(3)物块在皮带上运动的速度最小值。
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科技馆中有一个展品,如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的龙头,在一种特殊的灯光照射下,可观察到一个个下落的水滴,缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况,可看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中A、B、C、D四个位置不动.一般要出现这种现象,照明光源应该满足(g=10m/s2):
A.普通光源即可
B.间歇发光,间歇时间0.14s
C.间歇发光,间歇时间0.4s
D.间歇发光,间歇时间0.2s
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(9分)方特欢乐世界时芜湖旅游的一个新亮点,吸引了大量游客,其中一个惊险项目过山车,如图所示,左图是游乐场中过山车的实物图片,右图是过山车的原理图,在原理图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q、Z两点(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动,若小车在圆形轨道部分的运动可视为质点在竖直圆轨道内侧的运动,问:
(1)若不计一切摩擦,小车恰好能安全通过两个圆形轨道的最高点,则其在P点的初速度应为多大?
(2)若圆形轨道是光滑的,而斜面轨道是粗糙的,且,则小车恰好能安国通过两个圆形轨道的最高点,则其在P点的初速度应为多大?
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(12分)把质量为0.5kg的石块从某高出以30°角斜向上方跑出,初速度是v0=5m/s,落地速度为v1=15m/s。(不计空气阻力)
(1)抛出时,人对石块做了多少功?
(2)抛出点的高度h为多大?请用机械能守恒定律和动能定理分别讨论。
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如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动。若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是
A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa作离心运动
B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb作离心运动
C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pa作离心运动
D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc作离心运动
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