如图所示，天花板上有固定转轴O，长为L的轻杆一端可绕转轴O在竖直平面内自由转动，另一端固定一质量为M的小球。一根不可伸长的足够长轻绳绕过定滑轮A，一端与小球相连，另一端挂着质量为m1的钩码，定滑轮A的位置可以沿OA连线方向调整。小球、钩码均可看作质点，不计一切摩擦，g取10m/s2。
（1）若将OA间距调整为
L，则当轻杆与水平方向夹角为30º时小球恰能保持静止状态，求小球的质量M与钩码的质量m1之比；
（2）若在轻绳下端改挂质量为m2的钩码，且M:m2=4:1，并将OA间距调整为
L，然后将轻杆从水平位置由静止开始释放，求小球与钩码速度大小相等时轻杆与水平方向的夹角θ；
（3）在（2）的情况下，测得杆长L=2.175m，仍将轻杆从水平位置由静止开始释放，当轻杆转至竖直位置时，小球突然与杆和绳脱离连接而向左水平飞出，求当钩码上升到最高点时，小球与O点的水平距离。
如图所示，在光滑水平面上放置质量为M＝2kg的足够长的小车A，其左端用水平轻绳拉住，且水平表面左端放置质量为ｍ＝1kg的小滑块B，A、B间的动摩擦因数为μ＝0.1，今用水平恒力F＝10N拉B，当B的速度达到2 m/s时，撤去拉力F，并同时剪断绳子（ｇ＝10ｍ/s2）（保留两位有效数字）
求：（1）拉力F所做的功？
（2）最终B物体的动能。
汤姆生在测定阴极射线比荷时采用的方法是利用电场、磁场偏转法，即测出阴极射线在匀强电场或匀强磁场中穿过一定距离时的偏角。设竖直向下的匀强电场的电场强度为E，阴极射线垂直电场射入、穿过水平距离L后的运动偏角为θ（θ较小，θ≈tanθ）（如图A）；以匀强磁场B代替电场，测出经过一段弧长L的运动偏角为φ（如图B），已知阴极射线入射的初速度相同，试以E、B、L、θ、φ表示阴极射线粒子的比荷q/m的关系式。（重力不计）
如图所示，矩形区域I和II内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界，
四者相互平行)，磁感应强度大小均为B，矩形区域的长度足够长，两磁场宽度及BB′与CC′之间的距离均相同。某种带正电的粒子从AA′上O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场(如图所示，不计粒子所受重力)，当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域I内
的运动时间均为t0．当速度为v0时，粒子在区域I内的运动时间为t0/5。求：
(1)粒子的比荷q/m
(2)磁场区域I和II的宽度d；
(3)速度为v0的粒子从Ol到DD′所用的时间。
如图所示，A是置于光滑水平面上的表面绝缘、质量m1="1" kg的小车，小车的左端放置有一个可视为质点的、质量m2＝2 kg、电荷量q＝+1×10-4 C的小物块B，距小车右端s＝2 m处有一竖直的墙壁。小车所在空间有一个可以通过开关控制其有、无的水平向右的匀强电场，电场强度的大小为E=3×104N／C。若小车A和小物块B一起由静止开始运动，且在小车与墙壁碰撞的瞬间撤去电场；碰撞时间忽略不计，碰撞过程无机械能的损失；小物块B始终未到达小车A的右端，它们之问的动摩擦因数
=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小车不带电，g取10 m/s2。求：
（1）有电场作用时小车A所受的摩擦力大小和方向?
（2）小车A第一次与墙壁相碰后向左运动的最远距离为多少?
（3）小车A第二次与墙壁相碰时的速度为多少?
（4）要使小物块B最终不滑离小车A，小车的长度至少多长?
如图所示(俯视图)，相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO'为右边界的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO'为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题：
(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置．磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零．求此过程中电阻R上产生的焦耳热Ql。
(2)若磁场的磁感应强度不变，金属杆ab在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其V--X的关系图象如图乙所示。求：
①金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小；
②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2。
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