如图所示,在绝缘粗糙水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等电量的正电荷,a、b是AB连线上的两点,其中Aa=Bb=L/4,O为AB连线的中点,一质量为m带电量为+q的小滑块(可以看作质点)以初动能Ek0从a点出发,沿直线AB向b点运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的2倍,到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点。(提示:a、b两点等势)求:
(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数
(2)O、b两点间的电势差
(3)小滑块运动的总路程
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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.50Ω的电阻,导轨宽度L=0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上,现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。(金属棒ab和导轨电阻不计,g=10m/s2)求:
(1)在前0. 4s的时间内,金属棒ab中的平均电动势;
(2)金属棒的质量m;
(3)在前1.60s的时间内,电阻R上产生的热量QR 。
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如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内,圆弧轨道的圆心O,半径为R;P点离地高度为为R,传送带PC之间的距离为L,沿逆时针方向的传动,传送带速度,在PO的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场,一质量为m、电荷量为的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑,恰好运动到C端后返回,物体与传送带间的动摩擦因数为,不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g,求:
(1)物体由P点运动到C点过程,克服摩擦力做功;
(2)匀强电场的场强E为多大;
(3)物体返回到圆弧轨道P点,物体对圆弧轨道的压力大小。
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如图所示,质量m=0.016kg、长L=0.5m,宽d=0.1m,电阻R=0.4Ω的矩形线圈,从h1=5m高处自由下落,进入一个匀强磁场,当线圈的下边刚进入磁场时,线圈恰好做匀速直线运动,已知线圈cd边通过磁场所用的时间t=0.15s. 求:
(1)磁场的磁感应强度B;
(2)磁场区域的高度h2(g取10m/s2).
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导体棒MN的电阻R=2 Ω,质量m=0.1kg,长L=0.5m,导体棒架在光滑的金属框架上,金属框架与水平面的夹角为30°,如图所示,它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.1s后导体棒沿斜面向上滑行的距离是3m时,MN刚好获得稳定的速度,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为5V、1A,电动机内阻r为1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,求:
(1)导体棒能达到的稳定速度;
(2)导体棒上产生的热量.
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如图所示,一带电粒子(不计重力),质量为m,带电量为q,垂直电场线方向进入偏转电场(U、d、L保持不变),设带电粒子的偏转距离为y和速度偏转角度为φ。
(1)若y=d/2,求进入偏转电场粒子的初速度大小;
(2)若Ф=60°,求进入偏转电场粒子的初速度大小;
(用题中所给数据表示)
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(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)求小球经过最低点时丝线的拉力FT大小。
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如图所示,真空中两细束平行单色光a和b从一透明半球的左侧以相同速率沿半球的平面方向向右移动,光始终与透明半球的平面垂直。当b光移动到某一位置时,两束光都恰好从透明半球的左侧球面射出(不考虑光在透明介质中的多次反射后再射出球面)。此时a和b都停止移动,在与透明半球的平面平行的足够大的光屏M上形成两个小光点.已知透明半球的半径为R,对单色光a和b的折射率分别为n1=和n2=2,光屏M到透明半球的平面的距离为L=(+)R,不考虑光的干涉和衍射,真空中光速为c,求:(1)两细束单色光a和b的距离d; (2)两束光从透明半球的平面入射直至到达光屏传播的时间差△t。
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带有等量异种电荷的两个平行金属板A和B水平放置,相距为d (d远小于板的长和宽),一个带正电的油滴P悬浮在两板的正中央处于静止,油滴的质量为m、电荷量为q,如图所示。在油滴的正上方距A板距离为d处有一质量也为m的带正电油滴N,油滴N由静止释放后,可穿过A板上的小孔,进入两金属板间。整个装置处在真空环境中,不计油滴P和N间的库仑力和万有引力以及金属板本身的厚度。油滴N穿过A板上的小孔后能与P相碰,且结合成大油滴(可视为质点),又不与金属板B相碰。求:
(1)金属板A、B间的电压是多少?哪板电势高?
(2)油滴N电荷量可能是多少?
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用长l的细线将质量为m,带电量为q的小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右的匀强电场时,小球偏转θ后处在静止状态.
(1)分析小球的带电性质;
(2)求匀强电场E的大小.
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