如图所示,半径为R=1m的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直面内,在A点与水平面平滑相切,BC为圆弧的直径,与竖直方向的夹角,质量m=1kg的物块放在水平面上的P点,P、A间的距离l=3m,对物块施加一个水平恒力F,使物块向右滑动,当物块运动至A点时,撤去恒力F,物块能通过圆弧的最高点,重力加速度g=10m/s2,物块与水平面间的动摩擦因数,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)恒力F的最小值;
(2)F取最小值,物块运动至C点时,对圆弧轨道的压力FN.
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如图所示,半径为R=1m的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直面内,在A点与水平面平滑相切,BC为圆弧的直径,与竖直方向的夹角,质量m=1kg的物块放在水平面上的P点,P、A间的距离l=3m,对物块施加一个水平恒力F,使物块向右滑动,当物块运动至A点时,撤去恒力F,物块能通过圆弧的最高点,重力加速度g=10m/s2,物块与水平面间的动摩擦因数,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)恒力F的最小值;
(2)F取最小值,物块运动至C点时,对圆弧轨道的压力FN.
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如图:竖直面内固定的绝缘轨道abc,由半径R=3 m的光滑圆弧段bc与L=1.5 m的粗糙水平段ab在b点相切而构成,O点是圆弧段的圆心,Oc与Ob的夹角θ=37°;过f点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E=10 N/C的匀强电场,Ocb的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m的矩形区域efgh,ef与Oc交于c点,ecf与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°),矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场。质量m2=3×10-3 kg、电荷量q=3×l0-3 C的带正电小物体Q静止在圆弧轨道上b点,质量m1=1.5×10-3 kg的不带电小物体P从轨道右端a以的水平速度向左运动,P、Q碰撞时间极短,碰后P以1 m/s的速度水平向右弹回。已知P与ab间的动摩擦因数μ=0.5,A、B均可视为质点,Q的电荷量始终不变,忽略空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g=10 m/s2。求:
(1)碰后瞬间,圆弧轨道对物体Q的弹力大小FN;
(2)当β=53°时,物体Q刚好不从边穿出磁场,求区域efgh内所加磁场的磁感应强度大小B1;
(3)当区域efgh内所加磁场的磁感应强度为B2=2T时,要让物体Q从gh边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长,求此最长时间t及对应的β值。
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如图,固定的水平光滑平行轨道左端接有一个R=2Ω的定值电阻,右端与竖直面内的圆弧形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接于N、N′点,两圆弧轨道的半径均为r=0.5m,水平轨道间距L=1m,矩形MNN′M′区域内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T,宽度d=1m。质量m=0.2kg,电阻R0=0.5Ω的导体棒ab从水平轨道上距磁场左边界s处,在水平恒力F的作用下由静止开始运动。若导体棒运动过程中始终与轨道垂直并接触良好,进入磁场后做匀速运动,当运动至NN′时撤去F,导体棒能运动到的最高点距水平轨道的高度h=1.25m。空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)力F的大小及s的大小;
(2)若其他条件不变,导体棒运动至MM′时撤去F,导体棒运动到NN′时速度为m/s。
①请分析导体棒在磁场中的运动情况;
②将圆弧轨道补为光滑半圆弧轨道,请分析说明导体棒能否运动到半圆轨道最高点;
③求导体棒在磁场区域运动过程中,定值电阻R上产生的焦耳热。
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如图,固定在竖直面内的光滑绝缘轨道由水平段AB和半径为r的半圆环段BCD平滑相切而成,过圆环直径BOD的虚线左侧存在方向水平向右的匀强电场。现将一可视为质点的带正电小滑块,从水平轨道上的P点由静止释放,滑块沿轨道运动到半圆环上B点时对轨道的压力等于滑块重力的7倍,且滑块离开半圆环后不经任何碰撞回到了B点。关于上述过程,下列说法正确的是( )
A. 滑块不能沿轨道运动到最高点D
B. 滑块两次经过B点时的速度相同
C. 在虚线左侧,滑块到达距水平轨道高为 的位置时,电场力的瞬时功率为零
D. P到B点的距离为
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如图所示,竖直平面内有一固定光滑的绝缘轨道ABCD,其中倾角θ=37°的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心,质量为m的带负电小球(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,A、B两点高度差为h,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列判断正确的是
A. 调整高度差h,小球从D点离开圆弧轨道后有可能直接落在B点
B. 当h=2.5R时,小球会从D点以的速度飞出,做平抛运动
C. 若在O点放个正点电荷,小球通过D点的速度一定大于
D. 若在O点放个正点电荷,小球从C点沿圆弧轨道到D点过程机械能不守恒
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如图所示,竖直平面内有一固定光滑的绝缘轨道ABCD,其中倾角θ=37°的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心,质量为m的带负电小球(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,A、B两点高度差为h,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列判断正确的是
A. 调整高度差h,小球从D点离开圆弧轨道后有可能直接落在B点
B. 当h=2.5R时,小球会从D点以的速度飞出,做平抛运动
C. 若在O点放个正点电荷,小球通过D点的速度一定大于
D. 若在O点放个正点电荷,小球从C点沿圆弧轨道到D点过程机械能不守恒
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如图所示,竖直平面内有一固定光滑的绝缘轨道ABCD,其中倾角θ=37°的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心,质量为m的带负电小球(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,A、B两点高度差为h,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列判断正确的是
A. 若在O点放个正点电荷,小球通过D点的速度一定大于
B. 若在O点放个正点电荷,小球从C点沿圆弧轨道到D点过程机械能不守恒
C. 调整高度差h,小球从D点离开圆弧轨道后有可能直接落在B点
D. 当h=2.5R时,小球会从D点以的速度飞出,做平抛运动
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如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD,其中倾角为θ=370的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心。质量为m的小球(可视为质点)从与B点高度差为h的位置A点沿斜面由静止释放。重力加速度大小为g,sin37°= 0.6, cos370=0.8,则下列说法正确的是( )
A. 当h= 2R时,小球过C点时对轨逍的压カ大小为27mg/5
B. 当h= 2R时,小球会从D点离开圆弧轨道做平拋运动
C. 当h= 3R时,小球运动到D点时对轨道的压力大小为1.4mg
D. 调整h的值,小球能从D点离开圆弧轨道,并能恰好落在B点.
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如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD,其中倾角为θ=370的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心。质量为m的小球(可视为质点)从与B点高度差为h的位置A点沿斜面由静止释放。重力加速度大小为g,sin37°= 0.6, cos370=0.8,则下列说法正确的是( )
A. 当h= 2R时,小球过C点时对轨逍的压カ大小为27mg/5
B. 当h= 2R时,小球会从D点离开圆弧轨道做平拋运动
C. 当h= 3R时,小球运动到D点时对轨道的压力大小为1.4mg
D. 调整h的值,小球能从D点离开圆弧轨道,并能恰好落在B点.
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