17.(17分)某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样,首先,如图甲所示,在真空空间的竖直平面内建立坐标系,在和处有两个与轴平行的水平界面和把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域中分别存在匀强磁场、、 ,其大小满足,方向如图甲所示.在Ⅱ区域中的轴左右两侧还分别存在匀强电场、(图中未画出),忽略所有电、磁场的边缘效应. 是以坐标原点为中心对称的正方形,其边长.现在界面上的处沿轴正方向发射一比荷的带正电荷的粒子(其重力不计),粒子恰能沿图中实线途经三点后回到点并做周期性运动,轨迹构成一个“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.
(2)小物块从放在小车上开始计时,经过3s时间,摩擦力对小物块做的功和拉力 对小车做的功分别是多少?(取10m/s2)
问:
(1)小车至少要多长?
16.(14分)如图所示,质量的小车放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力.当小车向右运动速度达到3m/s时,在小车的右端轻轻放上一质量的小物块,物块与小车间的动摩擦因数,小物块始终不离开小车,
(3)5s末时外力的功率.
(1)5s末时电阻上消耗的电功率;
(2)金属杆在5s末的运动速率;
求:
15.(14分)如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨和固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上静止放置一质量、电阻的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末理想电压表的读数为0.2V.
①、两球跟球相碰前的共同速度多大?
②两次碰撞过程中一共损失了多少动能?