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一绝缘“⊂”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成,固定在竖直平面内,其中MN杆是光滑的,PQ杆是粗糙的,整个装置处在水平向左的匀强电场中.在PM左侧区域足够大的范围内同时存在垂直竖直平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.现将一质量为m、带正电电量为q的小环套在MN杆上,小环所受的电场力为重力的.(已知重力加速度为g)
(1)若将小环由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离
(2)在满足第一问的情况下,小环在A点对圆环的压力
(3)若将小环由M点右侧5R处静止释放,设小环与PQ杆间的动摩擦因数为μ,小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
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)一绝缘“⊂”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成,固定在竖直平面内,其中MN杆是光滑的,PQ杆是粗糙的.现将一质量为m的带正电荷的小环套在MN杆上,小环所受的电场力为重力的.
(1)若将小环由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离;
(2)若将小环由M点右侧5R处静止释放,设小环与PQ杆间的动摩擦因数为μ,小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
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如图所示,一绝缘“⊃”形细管由两段相互平行的足够长的水平直管PQ、MN和一半径为R的光滑半圆管MAP组成,固定在竖直平面内,其中MN管内壁是光滑的,PQ管是粗糙的.现将一质量为m的带电小球(小球直径远小于R)放在MN管内,小球所受的电场力为重力的.重力加速度为g.
(1)若将小球由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离.
(2)若将小球由M点左侧5R处静止释放,设小球与PQ管间的动摩擦因数为μ(),小球所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小球在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
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(17分)一绝缘“U”型杆由两段相互平行的足够长的竖直直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环QAN组成.固定在竖直平面内,其中杆PQ是光滑的,杆MN是粗糙的,整个装置处在水平向右的匀强电池中.在QN连线下方区域足够大的范围内同时存在垂直竖直平面向外的匀强磁场,磁感应强度为.现将一质量为m、带电量为-q(q>0)的小环套在PQ杆上,小环所受的电场力大小为其重力的3倍.(重力加速度为g).求:
(1)若将小环由C点静止释放,刚好能达到N点,求CQ间的距离;
(2)在满足(1)问的条件下,小环第一次通过最低点A时受到圆环的支持力的大小;
(3)若将小环由距Q点8R处静止释放,设小环与MN杆间的动摩擦因数为u,小环所受最大静摩擦力大小相等,求小环在整个运动过程则克服摩擦力所做的功.
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如图所示,竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线左侧有垂直纸面向里水平的匀强磁场,磁场的磁感强度大小为B.一粗细均匀的绝缘轨道由两段水平且足够长的直杆PQ、MN和一半径为R的半圆环MAP组成,固定在竖直平面内,半圆环与两直杆的切点P、M恰好在磁场边界线上,轨道的NMAP段光滑,PQ段粗糙,现有一质量为m、带电荷量为+q的绝缘塑料小环套在杆MN上(环的内直径比杆的直径稍大),将小环从M点右侧距离x=4R的D点由静止释放,小环刚好能到达P点.试求:
(1)小环所受电场力的大小.
(2)上述过程中小环第一次通过与O点等高的A点时半圆环对小环作用力的大小.
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ (设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),现将小环移至M点右侧6R处由静止释放,求小环在整个运动过程中产生的热量.
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如图所示的竖直平面内有范围足够大,水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内,PQ、MN水平且足够长,半圆环MAP的磁场边界左侧,P、M点在磁场边界线上.现在有一质量为m、带电荷量为+q的中间开孔的小环穿在MN杆上,可沿轨道运动,它所受电场力为重力的倍.不计一切摩擦.现将小球从M点右侧的D点由静止释放,DM间距离x=3R.
(1)求小球第一次通过与O等高的A点时的速度vA大小,及半圆环对小球作用力N的大小;
(2)小球的半圆环所能达到的最大动能Ek.
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如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内,PQ、MN水平且足够长,半圆环MAP在磁场边界左侧,P、M点在磁场边界线上,NMAP段光滑,PQ段粗糙.现有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上,它所受到的电场力为重力的1/2.现将小环从M点右侧的D点由静止释放,小环刚好能到达P点.
(1)求D、M间距离x0;
(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小;
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),现将小环移至M点右侧5R处由静止释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
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如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内,PQ、MN水平且足够长,半圆环MAP在磁场边界左侧,P、M点在磁场边界线上,NMAP段光滑,PQ段粗糙.现在有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上,它所受电场力为重力的倍.现将小环从M点右侧的D点由静止释放,小环刚好能到达P点.
(1)求DM间距离x;
(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小;
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
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如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B,一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内,PQ、MN水平且足够长,半圆环MAP在磁场边界左侧,P、M点在磁场边界线上,NMAP段光滑,PQ段粗糙.现在有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上,它所受电场力为重力的倍.现将小环从M点右侧的D点由静止释放,小环刚好能到达P点.
(1)求DM间距离x;
(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小;
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
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如图所示,在竖直平面内有范围足够大、场强方向水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一绝缘“⊂”形杆由两段直杆和一半径为R为半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内.PQ、MN与水平面平行且足够长,半圆环MAP在磁场边界左侧,P、M点在磁场界线上,NMAP段是光滑的,现有一质量为m、带电量为+q的小环套在MN杆上,它所受到的电场力为重力的倍.现在M右侧D点由静止释放小环,小环刚好能到达P点,求:
(1)D、M间的距离x0;
(2)上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小;
(3)若小环与PQ杆的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等).现将小环移至M点右侧5R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.