如图所示,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧,弹簧左侧挡板的质量不计.设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、 B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,且B与C碰撞时间极短.此后A继续压缩弹簧,直至弹簧被压缩到最短.在上述过程中,求:
(1)B与C相碰后的瞬间,B与C粘接在一起时的速度;
(2)整个系统损失的机械能;
(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.
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如图所示,绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C.现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零.已知带电体所带电荷量q=8.0×10﹣5C,求:
(1)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力;
(2)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中,摩擦力做的功.
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如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电荷量为q、动能为的带电粒子从a点沿ab方向垂直于电场线进入电场,不计重力作用
(1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能;
(2)如果改变电场强度的大小,试对带电粒子离开电场的位置进行讨论。
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如图所示,在虚线MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里。质子和粒子以相同的速度由MN上的O点进人磁场区域,与MN和磁场方向均垂直。最后它们分别从MN上的P、Q两点离开磁场。已知质子的质量为m,电荷量为e,粒子的质量为4m,电荷量为2e,不计两粒子的重力和它们之间的相互作用力,求:
(1)P、Q两点间的距离;
(2)粒子在磁场中的运动时间。
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如图所示,在光滑绝缘水平面上有一正方形线框abcd,线框由均匀电阻丝制成,边长为L,总电阻值为R。两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向竖直向上。线框在水平拉力F的作用下,沿水平面以速度匀速进入磁场区域,在运动过程中,线框、两边始终与磁场边界平行。
求:(1)拉力F的大小;
(2)在线框进入磁场的过程中、两点间的电势差。
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如图所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上叠放着质量均为1kg的、两个物块,物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连,两个物块和传感器的大小均可不计.细线能承受的最大拉力为8N. 、间的动摩擦因数为0.4,与转盘间的动摩擦因数为0.1,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.转盘静止时,细线刚好伸直,传感器的读数为零.当转盘以不同的角速度匀速转动时,传感器上就会显示相应的读数.
求:(1)绳子刚有拉力时转盘的角速度;
(2)A物块刚脱离B物块时转盘的角速度;
(3)绳子刚断开时转盘的角速度;
(4)试通过计算在坐标系中作出图象(作在答题卡上). 取10m/s2.
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如图所示,在空间中有一直角坐标系xOy,其第一象限内充满着两个方向不同的匀强磁场区域I和II,直线OP是它们的边界。区域I中的磁感应强度为2B,方向垂直纸面向里,区域II中的磁感应强度为B,方向垂直垂直纸面向外,边界上的P点坐标为(3L,3L),一质量为m,电荷量为+q的粒子从P点平行于y轴正方向以速度V0=射入区域I,经区域I偏转后进入区域II(忽略粒子重力),求:
1.粒子在I和II两磁场中做圆周运动的半径之比;
2.粒子在磁场中运动的总时间;
3.粒子离开磁场的位置坐标。
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如图所示的电流中,电源电动势为E=6.0V,内阻r=0.6Ω,电阻R2=0.5Ω,当开关S断开时,电流表的示数为1.5A,电压表的示数为3.0V,试求:
(1)电阻R1和R3的阻值;
(2)当S闭合后,电压表的示数、以及R2上消耗的电功率。
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如图,在xoy平面第一象限整个区域分布匀强电场,电场方向平行y轴向下,在第四象限内存在有界匀强磁场,左边界为y轴,右边界为的直线,磁场方向垂直纸面向外。质量为m,带电量为+q的粒子从y轴上P点以初速度垂直y轴射入匀强电场,在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场,已知OQ=d,不计粒子重力,求:
(1)P点坐标;
(2)要使粒子能再进入电场,磁感应强度B的取值范围;
(3)要使粒子能第二次进入磁场,磁感应强度B的取值范围。
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如图所示,宽度为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B,和是它的两条边界,现有质量为m,电荷量绝对值为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入,要使粒子不能从边界射出,则粒子入射速率v的最大值可能是多少。
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