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题文

如图所示,竖直平面内的光滑倾斜轨道AB、水平轨道CD与半径r=0.5m的光滑圆弧轨道分别相切于B、C点,AB与水平面的夹角为37°,过B点垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁感应强度B=1T、方向垂直于纸面向里;过C点垂直于纸面的竖直平面右侧有电场强度E=1×104N/C、方向水平向右的匀强电场(图中未画出)。现将小物块P从倾斜轨道上A点由静止释放沿AB向下运动,运动过程中电荷量保持不变,不计空气阻力。已知物块P的质量m=0.5kg、电荷量q=+2.5×10-4C,P与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,A、B两点间距离x=1m,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

⑴P下滑到B点的速度;
⑵P运动到C点时对圆轨道的压力;
⑶P与水平面间因摩擦而产生的热量。

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: α粒子散射实验
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平面内,第Ⅲ象限的直线是电场与磁场的边界,轴负方向成角.在的左侧空间存在着沿轴负方向的匀强电场,场强大小,在的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,如图所示.一不计重力的带负电微粒,从坐标原点O沿轴负方向以的初速度进入磁场,已知微粒的电荷量,质量为(保留3位有效数字)求:

(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标.
(2)带电微粒由坐标原点释放到最终离开电、磁场区域所用的时间.
(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.

如图11所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上, 质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N. 取g=10 m/s2,斜面足够长.(cos37=0.8,sin37°="0.6" )

求:(1)物块经多长时间离开木板?
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(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能。

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