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如圖,絕緣水平面AB上方,MN左側(cè)存在著水平向右的勻強電場,場強為E=500v/m,MN和PQ之間存在著方向水平垂直紙面向里的勻強磁場,且邊界MN上即無電場,將質(zhì)量為m1=0.02kg,帶電量為q1=2×10-4C的表面絕緣的物塊a(視作質(zhì)點)自距離MN為L=2m的A點由靜止釋放,物塊A向右加速,并與放置在MN邊界上質(zhì)量為m2=0.06kg,帶電量為 q2=6×10-2C表面絕緣的物塊b發(fā)生沒有機械能損失的碰撞,已知二者與水平面間的動磨擦因數(shù)均為μ=0.1,最終發(fā)現(xiàn)物塊b沿水平面穿出邊界PQ后在無場區(qū)又運動了2s后停止運動, (g=10m/s2),不計兩物塊間的庫侖力,據(jù)此求解下列問題
(1) 磁場的磁感應(yīng)強度大小B。
(2) 物塊a再次返回邊界MN時的速度大小v。
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長為L的輕繩,一端用質(zhì)量為m1的環(huán)套在水平光滑的固定橫桿AB上,另一端連接一質(zhì)量為m2的小球,開始時,提取小球并使繩子繃緊轉(zhuǎn)到與橫桿平行的位置(如圖7)然后同時釋放環(huán)和小球,當小球自由擺動到最低點時,小球受到繩子的彈力多大?
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如圖甲所示,空間存在B=0.5T,方向豎直向下的勻強磁場,MN、PQ是相互平行的粗糙的長直導軌,處于同一水平面內(nèi),其間距L=0.2m,R是連在導軌一端的電阻,R=0.4;ab是垂直跨接在導軌上質(zhì)量m=0.1kg的導體棒,它與導軌間的動摩擦因數(shù)。從t=0時刻開始,通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F,方向水平向左,使其從靜止開始沿導軌做加速運動,此過程中導體棒始終保持與導軌垂直且接觸良好,圖乙是導體棒的速度——時間圖象(其中OA是直線,AC是曲線,DE是AC曲線的漸近線),小型電動機在12s末達到額定功率,此后功率保持不變。除R以外,其余部分的電阻均不計,g取1m/s2。求:
(1)導體棒在0—12s內(nèi)的加速度大。
(2)電動機的額定功率;
(3)若已知0—12s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為12.5J,則此過程中牽引力做的功。
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如圖所示,為一個原來靜止在光滑水平面上的物體,質(zhì)量為,它帶有一個凹形的不光滑軌道,軌道的段是水平的直線,段位于豎起平面內(nèi)半徑為的圓弧。恰是圓弧的切線。是另一個可看做質(zhì)點的小物體,質(zhì)量為,它與軌道間的動摩擦因數(shù)為。物體以沿水平方向的初速度沖上的軌道,已知它恰好能到達軌道頂端點,后又沿軌道滑下,并最終在點停止滑動,然后與一起在水平面上運動。求:
(1)從點滑動到點的過程中,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量;
(2)經(jīng)過軌道的哪個位置時(要求用圖中的角表示),的速度達到最大?
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一質(zhì)量為的小球連接在質(zhì)量可忽略的不可伸長的柔軟細線上,將細線的另一端與一豎直的光滑細圓桿的頂端相連接,并將細線繞緊在桿頂上,直至小球與圓桿相碰,此時放開小球,細線開始反向旋轉(zhuǎn)釋放,求細線釋放完后,桿與細線的夾角。
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一個帶電粒子以初速度與水平方向成q 角(sinq =0.6)斜向上射入某勻強電場區(qū)域,粒子進入電場區(qū)域后沿直線運動.已知:粒子的質(zhì)量為m=7.5×kg,帶電量q=4×C,取,帶電粒子所受的重力不能忽略.
(1)要使帶電粒子進入電場后沿直線運動,求:該電場電場強度的最小值及方向.
(2)當電場強度為最小值時,通過計算說明該粒子進入這個電場區(qū)域后運動的性質(zhì).
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如圖所示,一束電子(電量為e)以速度v垂直射入磁感應(yīng)強度為B,寬度為d的勻強磁場中,穿過磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是300,則:
(1)電子的質(zhì)量是多少?
(2)穿過磁場的時間是多少?
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如圖10所示,水平地面上的一個質(zhì)量為50kg的木箱中,用輕細繩掛著質(zhì)量為1kg的小鐵球,細繩與鐵球構(gòu)成一個擺長為1m的單擺.用水平向右的推力推箱子,使它向右運動. 已知木箱與地面的摩擦因數(shù)為μ=0. 25
(1)若箱子以速度2m/s做勻速運動,擺以很小的擺角完成了10次全振動的過程中箱子的位移多大?
(2)如果水平推力為某值時,擺線穩(wěn)定地偏離豎直方向37°角相對靜止,這種情況下推力多大?(g=10m/s2、)
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如圖所示,水平光滑地面上放置有n個完全相同的小車,他們的質(zhì)量均為m,其中最后一個車右上角上放有質(zhì)量為M可以看作質(zhì)點的物塊,物塊和車之間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)在給第一個小車作用向右的瞬時沖量,使其獲得速度V0,設(shè)各小車碰撞后立即粘合在一起。運動過程中,物塊最終未掉于地面上。求:
①物塊M在車上發(fā)生相對運動的時間。
②為使物塊不掉于地面,每個小車的最小長度L為多大?
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