如图所示轨道CDGH位于竖直平面内,其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH分别相切于D点和...

如图，轨道CDGH位于竖直平面内，其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH分别相切于D点和G点，圆弧段和倾斜段均光滑，在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板，整个轨道绝缘，且处于水平向右的匀强电场中。一个可视为质点的带电物块由C处静止释放，经挡板碰撞后滑回CD段中点P处时速度恰好为零。已知物块的质量m=8×10-2kg，物块与轨道CD段的动摩擦因数µ=0.25，CD段的长度L=2m，圆弧DG的半径r=0.5m，GH段与水平面的夹角θ=370，不计物块与挡板碰撞时的动能损失。求：

（1）物块第一次到达H点时的速率;

（2）物块在轨道CD段运动的总路程;

（3）物块碰撞挡板时的最小动能。

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如图所示轨道CDGH位于竖直平面内,其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH分别相切于D点和G点,圆弧段和倾斜段均光滑,在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板,整个轨道绝缘且处于水平向右的匀强电场中。一带电物块由C处静止释放,经挡板碰撞后滑回CD段中点P处时速度恰好为零。已知物块的质量m=4×10−3kg,所带的电荷量q=+3×10−6C;电场强度E=1×104N/C;CD段的长度L=0.8m,圆弧DG的半径r=0.2m,GH段与水平面的夹角为θ,且sinθ=0.6,cosθ=0.8;不计物块与挡板碰撞时的动能损失,物块可视为质点,重力加速度g取10m/s2.

(1)求物块与轨道CD段的动摩擦因数µ；

(2)求物块第一次碰撞挡板时的动能Ek；

(3)分析说明物块在轨道CD段运动的总路程能否达到2.6m.若能,求物块在轨道CD段运动2.6m路程时的动能;若不能,求物块碰撞挡板时的最小动能。

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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。

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（17分）在如图所示的竖直平面内。水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r =m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ = 37°。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B = 1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E = 1×104N/C。小物体P1质量m = 2×10-3kg、电荷量q = +8×10-6C，受到水平向右的推力F = 9.98×10-3N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t = 0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为= 0. 5，取g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37°= 0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力。求：

（1）小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；

（2）倾斜轨道GH的长度s。

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在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ＝37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B＝1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E＝1×104 N/C.小物体P1质量m＝2×10－3kg、电荷量q＝＋8×10－6C，受到水平向右的推力F＝9.98×10－3 N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力．当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t＝0.1s与P1相遇．P1与P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ＝0.5，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求：

(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；

(2)倾斜轨道GH的长度s.

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在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ＝37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B＝1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E＝1×104 N/C.小物体P1质量m＝2×10－3kg、电荷量q＝＋8×10－6C，受到水平向右的推力F＝9.98×10－3 N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力．当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t＝0.1s与P1相遇．P1与P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ＝0.5，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求：

(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；

(2)倾斜轨道GH的长度s.

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在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角=37°。过G点，垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B=1.25T；过D点，垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E=。小物体质量m=，电荷量q=+，受到水平向右的推力F=9.98的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力，当到达倾斜轨道底端G点时，不带电的质量M=的小物体在GH顶端静止释放，经过时间t=0.1s与相遇。和与轨道CD.GH间的动摩擦因数为μ=0.5，，sin37°=0.6，cos37°=0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力。求：

（1）小物体在水平轨道CD上运动时速度v的大小；

（2）倾斜轨道GH的长度s；

（3）两物块在相遇前0.1s内，与倾斜轨道GH因摩擦而产生的热量Q。

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在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104N/C。小物体P1质量m=2×10-3kg、电荷量q=+8×10-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t=0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力。求:

(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;

(2)倾斜轨道GH的长度s。

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（16分）如图所示，AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道，BC为光滑水平轨道，CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连，BC与弧CD相切。已知AB长为L=10m，倾角θ=37°，BC长s=m，CD弧的半径为R=m，O为其圆心，∠COD=143°。整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=1×10³N/C。一质量为m=0.4kg、电荷量为q= +3×10 ^-3C的物体从A点以初速度v_A=15m/s沿AB轨道开始运动。若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²，物体运动过程中电荷量不变。求

（1）物体在AB轨道上运动时，重力和电场力对物体所做的总功；

（2）物体能否到达D点；

（3）物体离开CD轨道后运动的最高点相对于O点的水平距离x和竖直距离y。

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