如图所示，绝缘平板S放在水平地面上，S与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4．两块足够大的平行金属板P、Q通过导体支架连接并固定在S上．在两极板之间有垂直纸面向里的足够大匀强磁场，磁感应强度为B＝1T．P板的中央有一小孔，整个装置的总质量为M＝3.6kg．给装置施加水平向右的作用力F，使其总是以恒定的速度v＝6m/s向右匀速运动，同时将一质量为m＝0.4kg的带负电的小球从离P板高h=1.25m处由静止释放，小球恰好能落入孔内．若小球进入小孔后做匀速圆周运动，且恰好不与Q板接触，之后又返回P板（不计空气阻力，不考虑运动产生的磁场，g取
，π取3）．求：
（1）小球所带电荷量；
（2）小球进入两极板间后，金属板整个装置所受水平向右的作用力F；
（3）小球返回打到P板的位置到小孔的距离。
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如图所示，绝缘平板S放在水平地面上，S与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4．两块足够大的平行金属板P、Q通过导体支架连接并固定在S上．在两极板之间有垂直纸面向里的足够大匀强磁场，磁感应强度为B＝1T．P板的中央有一小孔，整个装置的总质量为M＝3.6kg．给装置施加水平向右的作用力F，使其总是以恒定的速度v＝6m/s向右匀速运动，同时将一质量为m＝0.4kg的带负电的小球从离P板高h=1.25m处由静止释放，小球恰好能落入孔内．若小球进入小孔后做匀速圆周运动，且恰好不与Q板接触，之后又返回P板（不计空气阻力，不考虑运动产生的磁场，g取，π取3）．求：
（1）小球所带电荷量；
（2）小球进入两极板间后，金属板整个装置所受水平向右的作用力F；
（3）小球返回打到P板的位置到小孔的距离。
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如图，绝缘平板S放在水平地面上，S与水平面间的动摩擦因数μ＝0．4。两足够大的平行金属板P、Q通过绝缘撑架相连，Q板固定在平板S上，P、Q间存在竖直向上的匀强电场，整个装置总质量M＝0．48kg ，P、Q间距为d＝1m，P板的中央有一小孔。给装置某一初速度，装置向右运动。现有一质量m＝0．04kg、电量q＝+1× 10-4C的小球，从离P板高h＝1．25m处静止下落，恰好能进入孔内。小球进入电场时，装置的速度为v1＝5m/s。小球进入电场后，恰能运动到Q板且不与Q板接触。忽略平行金属板外部的电场对小球运动的影响，不计空气阻力，g取10m/s2。
（1）求匀强电场的场强大小E；
（2）求当小球第一次返回到P板时，装置的速度v2；
（3）小球第一次与P板碰撞时间极短，碰后速度大小不变，方向反向，碰后电量变为q’＝-4 ×10-4C。求从小球进入电场到第二次到达Q板过程中，绝缘平板S与地面因为摩擦而产生的热量。（由于小球带电量很小，碰撞过程对P、Q上的电荷分布的影响可以忽略，可认为碰撞前后两金属板间的电场保持不变）
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（18分）如图所示，质量
，电阻
，长度
的导体棒
横放在U型金属框架上。框架质量
，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数
，相距0.4m的
、
相互平行，电阻不计且足够长。电阻
的
垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度
。垂直于施加
的水平恒力，从静止开始无摩擦地运动，始终与、保持良好接触。当运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。
（1）求框架开始运动时速度v的大小；
（2）从开始运动到框架开始运动的过程中，上产生的热量
，求该过程位移x的大小。
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（18分）如图所示，质量，电阻，长度的导体棒横放在U型金属框架上。框架质量，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数，相距0.4m的、相互平行，电阻不计且足够长。电阻的垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。垂直于施加的水平恒力，从静止开始无摩擦地运动，始终与、保持良好接触。当运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。
（1）求框架开始运动时速度v的大小；
（2）从开始运动到框架开始运动的过程中，上产生的热量，求该过程位移x的大小。
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如图所示，质量
，电阻
，长度
的导体棒
横放在U型金属框架上。框架质量
，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数
，相距0.4m的
、
相互平行，电阻不计且足够长。电阻
的
垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度
。垂直于施加
的水平恒力，从静止开始无摩擦地运动，始终与、保持良好接触。当运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。
（1）求框架开始运动时速度v的大小；
（2）从开始运动到框架开始运动的过程中，上产生的热量
，求该过程位移x的大小。
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（16分）如图所示，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在绝缘水平面上，框架与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，框架的宽度l=0.4m、质量m1=0.2kg。质量m2=0.1kg、电阻R=0.4Ω的导体棒ab垂直放在框架上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5T。对棒施加图示的水平恒力F，棒从静止开始无摩擦地运动，当棒的运动速度达到某值时，框架开始运动。棒与框架接触良好，设框架与水平面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2。求：
（1）框架刚开始运动时棒的速度v；
（2）欲使框架运动，所施加水平恒力F的最小值；
（3）若施加于棒的水平恒力F为3N，棒从静止开始运动0.7m时框架开始运动，求此过程
中回路中产生的热量Q。
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如图所示，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在绝缘水平面上，框架与
水平面间的动摩擦因数μ=0.2，框架的宽度l=0.4m、质量m1=0.2kg。质量m2=0.1kg、电
阻R=0.4Ω的导体棒ab垂直放在框架上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应
强度大小B=0.5T。对棒施加图示的水平恒力F，棒从静止开始无摩擦地运动，当棒的运
动速度达到某值时，框架开始运动。棒与框架接触良好，设框架与水平面间最大静摩擦
力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2。求：
⑴框架刚开始运动时棒的速度v；
⑵欲使框架运动，所施加水平恒力F的最小值；
⑶若施加于棒的水平恒力F为3N，棒从静止开始运动0.7m时框架开始运动，求此过程
中回路中产生的热量Q。
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