相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1=1.0kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，确保金属棒与金属导轨良好接触，如图（a）所示。虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75，两棒总电阻为R=1.8Ω，导轨电阻不计。现有一方向竖直向下、大小按图（b）所示规律变化的外力F作用在ab棒上，使棒从静止开始沿导轨匀加速运动，与此同时cd棒也由静止释放。取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）磁感应强度B的大小和ab棒的加速度大小；
（2）若在2s内外力F做功40J，则这一过程中两金属棒产生的总焦耳热是多少？
（3）判断cd棒将做怎样的运动，并求出cd棒达到最大速度所需的时间t0。
（14 分）有一条模拟索道长30米，倾斜角度设计为37°，使用质量m=50kg的吊环分析下滑过程。
（1）实验过程中，吊环从顶端静止释放，经过
到达到索道底端，则吊环到达底端底时它所受重力的功率为多少？
（2）吊环与索道之间的动摩擦因数为多少？
（3）若在竖直平面内给小球施加一个垂直于索道方向的恒力F，由静止释放吊环后保持它的加速度大小a=1m/s2，且沿索道向下运动，则这样的恒力F的大小为多少？（g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，与两板及左侧边缘线相切。一个带正电的粒子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0。若撤去磁场，粒子仍从O1点以相同速度射入，则经t0/2时间打到极板上。
（1）求极板长度L和粒子的初速度v0；
（2）求两极板间电压U和粒子的比荷q/m；
（3）若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使粒子从两板间飞出，求射入的速度应满足条件。（已知tan2θ =2tanθ/(1-tan2θ)
如图所示，一个可视为质点的物块，质量为m＝2 kg，从四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下，到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带，且恰好不滑出传送带。传送带由一电动机驱动着匀速向左运动，速度大小为v="3" m/s.已知圆弧轨道半径R="0.8" m，皮带轮的半径r="0.2" m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1，两皮带轮之间的距离为L="6" m，重力加速度g="10" m/s2。求：
（1）物块第一次滑下经过圆弧轨道底端时对轨道的作用力及在传送带上留下的痕迹的长度；
（2）经过很长时间之后，圆弧轨道对物块总共做了多少功。
如图所示，固定在竖直平面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道与水平光滑轨道平滑连接，A、B二个滑块质量均为m，B静止在光滑水平轨道上的图示位置。滑块A从圆弧上的P点由静止滑下（P点处半径与水平面成30°角），与B发生正碰并粘合向右运动。求A、B粘合后的速度大小。
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