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题文

如图所示,空间分布着宽为L、场强为E的匀强电场和两磁感强度大小均为B、方向相反的匀强磁场(虚线为磁场分界线,右边磁场范围足够大).质量为m、电量为q的离子从A点由静止释放后经电场加速进入磁场,穿过中间磁场后按某一路径能再回到A点而重复前述过程.求:

(1)离子进入磁场时的速度大小和运动半径.
(2)中间磁场的宽度D.

科目 物理   题型 综合题   难度 中等
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如图8所示,有一质量为m的物块静止在水平桌面左端,长为L的细线竖直悬挂一个质量为2m的小球,小球刚好与物块接触.现保持细线绷直,把小球拉向左上方使细线与竖直方向成60°夹角,无初速释放,小球运动到最低点时恰与物块正碰,碰后小球继续向右摆动,上升的最大高度为L(整个过程中小球不与桌面接触),物块在桌面上向右滑行了L后静止,求物块与水平桌面间的动摩擦因数μ.

图8

如图9所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为mA="2.0" kg和mB="1.0" kg的小球A和B,A球与水平杆间动摩擦因数μ=0.20,A、B间用不可伸长的轻绳相连,图示位置处OA="1.5" m,OB="2.0" m.g取10 m/s2.

图9
(1)若用水平力F1沿杆向右拉A,使A由图示位置向右极缓慢地移动0.5 m,则该过程中拉力F1做了多少功?
(2)若用水平力F2沿杆向右拉A,使B以1 m/s的速度匀速上升,则在B经过图示位置上升0.5 m的过程中,拉力F2做了多少功?

如图8所示,半径分别为R和r(R>r)的甲、乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上一轻弹簧a、b被两小球夹住,同时释放两小球,a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点.求:

图8
(1)两小球的质量比;
(2)若ma=mb=m,要求a、b还都能通过各自的最高点,弹簧释放前至少具有多少弹性势能?

如图7所示,光滑斜槽水平末端与停在光滑水平面上长为L="2.0" m的小车上表面在同一水平面上,小车右端固定一个弹性挡板(即物体与挡板碰撞时无机械能损失).一个质量为m="1.0" kg的小物块从斜槽上高h="1.25" m处由静止滑下冲上小车,已知小车质量M="3.0" kg,物块与小车间动摩擦因数为μ=0.45,g取10 m/s2.求整个运动过程中小车的最大速度.

图7

如右图所示,电容器固定在一个绝缘座上,绝缘座放在光滑水平面上.平行板电容器板间距离为d,电容为C.右极板有一个小孔,通过小孔有一长为d的绝缘杆,左端固定在左极板上,电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M.给电容器充入电荷量Q后,有一质量为m、带电荷量+q的环套在杆上以某一初速度v0对准小孔向左运动(M=3m).设带电环不影响电容器板间电场的分布,电容器外部电场忽略不计,带电环进入电容器后距左板最小距离为d.试求:

(1)带电环与左极板间相距最近时的速度;
(2)若取左板电势为零,当环距左板最近时环的电势能;
(3)带电环受绝缘杆的摩擦力.

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