文档介绍：如图所示,两平行的、间距为d的光滑金属导轨b1b2b3b4、c1c2c3c4分别固定在竖直平面内,整个导轨平滑连接,b2b3、c2c3位于同一水平面(规定该水平面的重力势能为零),其间有一边界为b2b3c3c2的、方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨两端均连有电阻为R的白炽灯泡。一长为d的金属杆PN与两导轨接触良好,其质量为m、电阻为。若金属杆从导轨左侧某一位置开始以初速度v0滑下,通过磁场区域后,再沿导轨右侧上滑至其初始位置高度一半时速度恰为零,此后金属杆做往复运动。金属杆第一次通过磁场区域的过程中,每个灯泡产生的热量为Q,重力加速度为g,除金属杆和灯泡外其余部分的电阻不计。求(1)金属杆第一次通过磁场区域的过程中损失的机械能。(2)金属杆初始位置的高度。(3)金属杆第一次通过磁场区域的过程中加速度的取值范围。一个3/4圆弧形的光滑细圆环轨道ABC水平放置,此轨道固定在光滑的水平面上。轨道半径为R,C、O、B在一条直线上,如图所示。圆心O与A、D在同一条直线上,MN是放在AD上长为2R的木板,木板的厚度不计,左端M正好位于A点。整个装置处于垂直AD方向如图所示的匀强电场中,电场强度大小为E。将一个质量为m,带电量为+q的小球(可视为质点)从过A点并垂直于AD的直线上的某点P由静止开始释放,则:(1)若小球由圆弧轨道经C点射出后,恰好能打到木板MN的中点,则小球从C点射出的速度大小为多大?(2)在(1)的情景下,小球运动到轨道上的B点时对轨道的压力是多大?(3)某同学认为只要调节释放点P到A点的距离L,总可以使小球经过C后打到木板的最左端M点,试判断这位同学的说法是否合理?若合理,试计算出L的数值;若不合理,请通过计算说明理由。(10分)如图所示,与地面的倾角为θ的传送带以速率逆时针转动。为了测定某一质量为m的物块与传送带间的动摩擦因数,现让该物块以初速度从传送带的底端向上滑动,发现隔一段时间后该物块又滑回到传送带的底端。现测出物块滑回到传送带底端时的速率为,且。问:(1)物块与传送带间的动摩擦因数为多少?(2)物块从传送带底端向上滑动后到重新滑回到传送带底端的整个过程中,摩擦力对物块所做的功是多少?ks*5*u(12分)如图甲所示,在一水平放置的隔板MN的上方,存在一磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向如图所示。O为隔板上的一个小孔,通过O点可以从不同方向向磁场区域发射电量为+q,质量为m,速率为的粒子,且所有入射的粒子都在垂直于磁场的同一平面内运动。不计重力及粒子间的相互作用。(1)如图乙所示,与隔板成450角的粒子,经过多少时间后再次打到隔板上?此粒子打到隔板的位置与小孔的距离为多少?(2)所有从O点射入的带电粒子在磁场中可能经过区域的面积为多少?(3)若有两个时间间隔为t0的粒子先后射入磁场后恰好在磁场中给定的P点相遇,如图丙所示,则P与O之间的距离为多少?解:(1)(3分)设小球经过C点的速度为,从C到木板MN的中点的时间为t对小球,从C到木板MN的中点,有……①……1分……②……1分由①②:……③……1分(2)(4分)解:设小球运动到B点时的速度为,对小球,从B到C由动能定理得:……④ks*5*u……1分设在B点轨道对小球的作用力为F,则……⑤……1分由③④⑤得:F=7qE……⑥……1分由牛顿第三定律得,小球运动到B点时对轨道的压力的大小为7qE……⑦……1分(3)(3分)这位同学的分析不合理。ks*5*u解:设小球经过C点的最小速度为,则……⑧……1分设此情景下小球从圆弧轨道上的C点经过时间打到木板上,且经过的水平距离为,则……⑨……1分由⑧⑨得,……⑩……1分由于>R,则无论如何调节释放点到A点的距离L,不可能使小球经过C点打到木板的最左端M点。评分说明:①到⑩各1分 17.(满分10分)(1)(7分)方法一:解:设物块与传送带间的动摩擦因数为μ,物块上滑的最大位移为L,上滑过程的加速度大小为a1,下滑过程中的加速度大小先为a2后为a3上滑过程有:……①……1分下滑过程有:……②……1分……③……1分在物块上滑过程中有:……④……1分在物块从最高位置开始下滑的过程中,设物块达到与传送带相同速度时下滑的位移大小为则有:……⑤……1分由于物块回到底端时的速率与不相等,说明当物块达到与传送带相同速度后继续加速,则从物块达到与传送带相同速度到滑回到底端过程中有:……⑥……1分由④⑤⑥:……⑦……1分方法二:ks*5*u解:设物块与传送带间的动摩擦因数为μ,物块沿传送带上滑的最大位移为L在物块上滑过程中,对物块,由动能定理得:……①……2分在物块从最高位置开始下滑的过程中,设物块达到与传送带相同的速度时下滑的位移为,此过程中,对物块,由动能定理得:……②……2分从物块达到与传送带相同速度到滑回到底端过程中,