空间某区域内存在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场,在磁场区域内有两相距为L的平行金属导轨PQ、MN固定在竖直平面内,如图所示,导轨PM间连接有一阻值为R的电阻,QN间连接着两块水平放置的金属板a、b,两板相距d,一根电阻为r的导体棒cd与导轨接触良好,不计导轨与导线电阻。当导体棒cd向右匀速运动时,在平行金属板a、b间有带负电的液滴恰好能在竖直平面内做圆周运动,已知液滴质量为m,带电量为q,重力加速度为g。求:
(1)匀强电场的方向,带电液滴的运动方向;
(2)导体棒cd匀速运动的速率为多大?
如图12所示,用线将金属块M和木块m连在一起浸没在水中,从静止开始以加速度a加速下沉.经过t1时间,线断了,再经过t2时间,木块停止下沉.求此时金属块M的速度vm.
图12
某宇宙飞船以v=1.0×104 m/s的速度进入密度为ρ=2×10-9 kg/m3的微陨石流中,如果垂直于飞船方向的最大面积为S="5" m2,且认为微陨石与飞船碰撞后都附在飞船上,则飞船受到的平均阻力有多大?
如图13所示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏.甲和他的冰车的质量共为M="30" kg,乙和他的冰车总质量也是30 kg.游戏时,甲推着一个质量为m="15" kg的箱子,和他一起以大小为v0="2.0" m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来.为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住.若不计冰面的摩擦力,求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞?
图13
如图5-1-8所示,光滑平行导轨仅其水平部分处于竖直向上的匀强磁场中,一根长为2 m的金属杆cd静止在水平轨道JK上,另一根质量为m的金属杆ab从斜轨高为h处由静止开始下滑,运动中两杆始终与轨道垂直且接触良好,两杆之间未发生碰撞.已知左边水平轨道的宽度是右边水平轨道宽度的两倍,在ab杆离开NQ前,两杆都做匀速运动,且磁场的磁感应强度大小为B.求两杆匀速时的速率.
图5-1-8
一人做“蹦极”运动,用原长20 m的橡皮绳拴住身体往下跃,若此人质量为50 kg,从60 m高处由静止下落,从开始下落运动到停止的瞬间所用的时间为4 s.则橡皮绳对人的平均作用力约为多少?(g取10 m/s2)