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题文

如图的环状轨道处于竖直面内,它由半径分别为R和2R的两个半圆轨道、半径为R的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2R和4R的直轨道平滑连接而成。以水平线MN和PQ为界,空间分为三个区域,区域Ⅰ和区域Ⅲ内有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场,区域Ⅰ和Ⅱ内有竖直向上的匀强电场,电场场强大小为。一质量为m、电荷量为+q的带电小环穿在轨道内,它与两根直轨道间的动摩擦因数为μ(0<μ<1),而轨道的圆弧形部分均光滑。将小环在较长的直轨道CD下端的C点无初速释放(不考虑电场和磁场的边界效应,重力加速度为g),求:

(1)小环在第一次通过轨道最高点A时的速度vA的大小;
(2)小环在第一次通过轨道最高点A时受到轨道的压力FN的大小;
(3)若从C点释放小环的同时,在区域Ⅱ再另加一垂直于轨道平面向里的水平匀强电场,其场强大小为,则小环在两根直轨道上通过的总路程多大?

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: 电火花计时器、电磁打点计时器
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倾角为θ的斜面上有质量为m 的木块,它们之间的动摩擦因数为μ.现用水平力F推动木块,如图所示,使木块恰好沿斜面向上做匀速运动.若斜面始终保持静止,求水平推力F的大小.

如图所示,两根平行的光滑金属导轨M、N,电阻不计,相距L="0.2" m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=4×10-2 kg的金属棒ab,ab的电阻R0="0.5" Ω.,两金属导轨一端通过电阻R=2 Ω和电源相连.电源电动势E=6 V,内阻r=0.5 Ω,如果在装置所在的区域加一个水平向右的匀强磁场,使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止.求:

(1)闭合电路中的电流是多大?
(2)磁感应强度B的大小
(3)导体棒ab产生的热功率P是多少瓦特?

如图所示,质量为m,电荷量为q的粒子,以初速度v垂直进入宽度为L的匀强磁场中,粒子只受洛伦兹力作用,离开磁场的速度方向偏离入射方向 θ=" π/6" 。求:

(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r 。
(2)磁感应强度B的大小。
(3)带电粒子在磁场中的运动时间t .

民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面,若斜面高为3米,斜面长为6米,质量60kg的人沿斜面下滑时所受的阻力是240N,求人滑到底端时的速度是多少?重力加速度g=10m/s2 。(提示:可用牛顿运动定律或动能定理,‚根据题意画出模型图或受力分析图得2--4分,ƒ写出公式或表达式得2--4分)

如图所示,在车厢中,一小球被两根轻质细绳拴住,其中绳与竖直方向角,绳成水平状态,已知小球的质量为,求:

(1)车厢静止时,细绳所受到的拉力;
(2)当车厢以一定的加速度向右运动时,现要保持绳与竖直方向的夹角不变,求此时车厢的加速度大小。

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