計算題規(guī)范練5 本題共3小題，共計47分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。1(15分)如圖所示，質量m10.1 kg，電阻R10.3 ，長度l0.4 m的導體棒ab橫放在U型金屬框架上?？蚣苜|量m20.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2。相距0.4 m的MM、NN相互平行，電阻不計且足夠長。電阻R20.1 的MN垂直于MM。整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B0.5 T。垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運動，始終與MM、NN保持良好接觸。當ab運動到某處時，框架開始運動。設框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2。(1)求框架開始運動時ab速度v的大??；(2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中，MN上產生的熱量Q0.1 J，求該過程ab位移x的大小。2(16分)如圖所示，粗糙水平軌道AB與處于豎直平面內的四分之一圓弧形粗糙軌道BC相切于B點且平滑連接。圓弧的半徑R0.40 m，有一質量m0.20 kg的物塊(可視為質點)放在水平軌道上與B端相距s0.8 m的位置，在一與水平方向成37°斜向右上的恒力F2 N的作用下由靜止開始運動，當物塊運動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零。物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)0.4，取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8。求：(1)物塊運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大小；(2)物塊沿圓弧形軌道從B端運動到C端的過程中，摩擦力做的功。已知cos()cos cos sin sin 3(16分)如圖甲所示，在平面直角坐標系xOy中，在第一象限內兩平行極板MN垂直于y軸且N板與x軸重合，左端與坐標原點O重合，兩板間加上如圖乙所示的周期性電壓。在第二象限內，一離子源沿兩極板中線連續(xù)向右發(fā)射初速度相同的帶正電的粒子，x軸下方有垂直于xOy平面向外的勻強磁場，t0時刻射入板間的粒子恰好經N板右邊緣射入磁場，已知兩板間距為d，板長ld，勻強磁場磁感應強度為B，粒子比荷，粒子穿過兩板間的時間為T，粒子重力不計，求：(1)粒子的初速度v0和電壓U0的大??；(2)連續(xù)發(fā)射的粒子在射出極板時，出射點偏離入射方向的最小距離；(3)粒子從x軸離開磁場區(qū)域的橫坐標范圍。