如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为、足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为,条形匀强磁场的宽度为,磁感应强度大小为、方向与导轨平面垂直。长度为的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成""型装置,总质量为,置于导轨上。导体棒中通以大小恒为的电流(由外接恒流源产生,图中未图出)。线框的边长为,电阻为,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为。
求:(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热;
(2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间;
(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离。
竖直向上抛出一个物体,物体上升到最高点又落回原处,如果上升和下降过程中,物体受到的空气阻力恒定不变,物体上升过程中的加速度大小为,上升所用时间为
,物体下降过程中的加速度大小为
,下降所用时间为
,试比较
、
和
、
的大小,并通过推导说明原因。
)如图所示,一带电粒了以某一速度V0在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域I(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场区域II,已知电场强度大
小为E,方向竖直向上,当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍,粒子穿出电场后进入宽度为d的匀强磁场区域III,磁场方向向外,人小为B,已知带电粒子的质量为m,电量为q重力不计。粒子进入磁场时的速度如图所示与水平方向成60°角。求:
(1)粒子电性?带电粒子在磁场区域I中运动的速度V0多大?
(2)圆形磁场区域的最小面积S多大?
(3)若使粒予能返回电场,磁场区域III的宽度d至少多大?
小物块的质量为
,物块与坡道间的动摩擦因数为
,水平面光滑:坡道顶端距水平面高度为
,倾角为
;物块从坡道进入水平滑道时,在底端
点处无机械能损失,重力加速度为
。将轻弹簧的一端连接在水平滑道
处并固定墙上,另一自由端恰位于坡道的底端
点,如图所示。物块
从坡项由静止滑下,求:
(1)物块滑到点时的速度大小.
(2)弹簧为最大压缩量时的弹性势能.
(3)物块被弹回到坡道上升的最大高度。
一辆卡车,它急刹车时的加速度的大小是,如果要求它在急刹车后22.5m内必须停下,假设卡车刹车过程做的是匀减速直线运动。
求:(1)它的行驶速度不能超过多少?
(2)在此刹车过程中所用的时间?
(3)在此过程中卡车的平均速度?
如图所示,在车厢中,一小球被a、b两根轻质细绳拴住,其中a绳与竖直方向成α角,绳b成水平状态,已知小球的质量为m,求:
(1)车厢静止时,细绳a和b所受到的拉力。
(2)当车厢以一定的加速运动时,a绳与竖直方向的夹角不变,而b绳受到的拉力变为零,求此时车厢的加速度的大小和方向。