两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,
杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数,导轨电阻不计,回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动。
设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好,
重力加速度为g。
求:ab杆匀速运动的速度v1;
ab杆所受拉力F;
若测得cd杆匀速运动的速度为v2,则在cd杆向下运动路程为h过程中,整个回路中产生的焦耳热为多少?
一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75m的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面25 m高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下。若座舱中某人用手托着重50N的铅球,试求:
(1)当座舱落到离地面35m的位置时,手对球的支持力是多少?
(2)当座舱落到离地面15m的位置时,球对手的压力是多少?(取g=10m/s2)
一个物体质量是2kg,受到两个大小都是10N且互成1200角的力的作用,此外没有其他的力。3s末这个物体的速度是多大?4s内物体发生的位移是多少?
如图11所示,有一内表光滑的金属盒,底面长L=1.2m,质量M=1k,放在水平面上与水平面间的动摩擦因素为μ=0.2。在盒内最右端放一半径为r=0.1m的光滑金属球,质量为m=1kg,现在盒的左端给盒一个水平冲量I=3N·s(盒壁厚度,球与盒发生碰撞时间和能量损失忽略不计),g取10m/s2,求:
(1)金属盒能在地面上运动多远?
(2)金属盒从开始运动到最后静止所经历的时间多长?
如图10所示,ABCD为表示竖直放在场强为的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切,A为水平轨道上一点而且AB=R=0.2米,把一质量为100g,带正电量
的小球放在水平轨道的A点处由静止开始释放,在轨道内侧运动。(
)求:
(1)它到达C点时速度是多大?
(2)它到达C点时对轨道压力是多大?
(3)小球所能获得的最大动能是多少?
如图9所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面倾角为α,已知星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度g
(2)该星球的密度ρ
(3)该星球的第一宇宙速度v