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(10分)如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點，固定電荷量為＋Q的點電荷。一質量為m、電荷量為－q的物塊(可視為質點)，從軌道上的A點以初速度v₀沿軌道向右運動，且始終不離開軌道。已知點電荷產生的電場在A、B兩點的電勢分別為φ₁、φ₂，PA連線與水平軌道的夾角為60°。試求：

(1)物塊在A點時的加速度大小；

(2)物塊在運動過程中的最大速度。

【解析】(1)A點距＋Q的距離r＝

物塊在A點所受庫侖力F＝k

物塊在A點時的加速度大小a＝＝

(2)物塊運動至B點時速度最大，設為v_m，根據動能定理有

q(φ₂－φ₁)＝mv－mv

解得：v_m＝

練習冊系列答案

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（1）第一個鐵塊放上后，木板運動lm時，木板的速度多大？

（2）最終有幾個鐵塊能留在木板上？

（3）最后一個鐵塊與木板右端距離多大？（g=10m/s²）

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（1）若從圖示位置開始計時，閉合電路中感應電動勢的瞬時值表達式。

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（滿分10分）如圖所示，邊長為L的正方形線框abcd的匝數為n，ad的中點和bc邊的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界上，磁感應強度為B，線圈與外電阻R構成閉合電路，整個線圈的電阻也為R，現在讓線圈以OO′為軸，以角速度ω勻速轉動，求：
⑴若從圖示位置開始計時，閉合電路中感應電動勢的瞬時值表達式。
⑵線框從圖示位置時轉過90°的過程中電阻R上產生的熱量和通過電阻R的電荷量