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(17分)如图17所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s.一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知:l=1 m,m=1 kg,R=0.3 Ω,r=0.2 Ω,s=1 m)

(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少?
(4)若在棒未出磁场区域时撤出外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
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如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度υ飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=1.4m,υ="3.0" m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:

(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s
(2)小物块的初速度大小υ0

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英国物理学家汤姆孙(J.Jthomson,1856-1940)认为阴极射线是带电粒子流。如图是他当时使用的放电管的示意图。从阴极K发出的带电粒子通过小孔A、A’形成一条细细的射线。

(1)当M N之间未加电场时,射线不偏转射中P1按图示方向施加电场E之后,射线发生偏转并击中荧光屏P2点。由此你推断阴极射线带有什么性质的电荷?
(2)为了 抵消阴极射线的偏转,是它从P2点回到P1,此时,在M和N间的区域,再加上一个方向垂直于纸面的匀强磁场.这个磁场方向指向纸里还是指向纸外?
(3)调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到P1点.求打在荧光屏P1点的阴极射线粒子速度V的大小。
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如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C。现让A球以v0=2m/s的速度向B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度vC=1m/s。求:

(1)A、B两球碰撞后瞬间的共同速度;
(2)两次碰撞过程中损失的总动能。

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