(14分)一段凹槽B放置在水平面上,槽与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,槽的内表面光滑,在内表面上有一小球A靠左侧壁放置,此时小球A与槽的右侧壁相距为l,如图所示.A、B的质量均为m.现对槽B施加一个大小等于2mg(g为重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起开始向右运动,当槽B运动的距离为d时,立刻将推力撤去,此后A和B发生相对运动,再经一段时间球A与槽的右侧壁发生碰撞,碰后A和B立刻连在一起运动.
(1)求撤去推力瞬间槽B的速度v的大小.
(2)若A碰到槽的右侧壁时,槽已停下,求碰后槽B在水平面上继续滑行的距离s.
(3)A碰到槽的右侧壁时,槽可能已停下,也可能未停下,试讨论球A相对于槽从左侧壁运动至右侧壁所经过的时间t与l和d的关系.
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(10分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间距为.导轨上面横放着两根导体棒PQ和MN,构成矩形回路.导体棒PQ的质量为m、MN的质量为2m,两者的电阻皆为R,回路中其余部分的电阻可不计.在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行.开始时,棒MN静止在导轨上,PQ棒以大小为v0的初速度从导轨左端开始运动,如图所示.忽略回路的电流对磁场产生的影响.
(1)求PQ棒刚开始运动时,回路产生的电流大小.
(2)若棒MN在导轨上的速度大小为时,PQ棒的速度是多大.
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(10分)如图所示,半径为R的光滑圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接,质量为m的小球B静止光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧,质量为m的小球A自圆弧轨道的顶端由静止释放,重力加速度为g,小球可视为质点.
求:(1)小球A滑到圆弧面底端时的速度大小.
(2)小球A撞击轻质弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能为多少.
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如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,将电荷量为+q的点电荷由A点沿直线移至B点,AB间的距离为L,AB方向与电场方向成60°角,求:
(1)点电荷所受电场力的大小;
(2)在此过程中电场力做的功;
(3)A、B两点间的电势差并说明哪点电势高.
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在真空中有两个相距0.18m的正点电荷,Q1电量为十1.8×10-12C。两个点电荷间的静电力F=1.0×10-12N。求Q2所带的电量?(k=9×109 N·m2/C2)
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如图所示是家用电瓶车充电器对蓄电池组进行充电的电路。A、B两端接在充电机的输出端上,蓄电池组的内阻r=2Ω,指示灯L的规格为“6V,3W”。当可变电阻R调到20Ω时,指示灯恰能正常发光,电压表示数为52V(设电压表内阻极大),试求:
(1)充电机的输出功率;
(2)对蓄电池组的输入功率;
(3)蓄电池组的总电动势;
(4)充电机的充电效率。
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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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如图所示,变阻器的最大电阻是,与一个规格为(6V,3W)的灯泡串联接在电路中,电源的电动势,当电建S闭合,变阻器的滑片在中点位置时,灯泡正常发光,设灯泡阻值恒定不变,求:
(1)电源的内电阻;
(2)电源的输出功率。
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如图所示,实线是某时刻的波形图像,虚线是0.2 s后的波形图.
(1)若波向左传播,求它的可能周期和最大周期.
(2)若波向右传播,求它的可能传播速度.
(3)若波速是45 m/s,求波的传播方向.
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某一简谐横波在t=0时刻的波形图如图中实线所示.若波向右传播,画出后和前两个时刻的波的图像.
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