如图所示,在高为h=5m的平台右边缘上,放着一个质量M=3kg的铁块,现有一质量为m=1kg的钢球以v0=10m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为l=2m.已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5,求钢球落地时铁块距平台右边缘的距离s(不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点).
水平向上足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆(如图12-2-21所示),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力大小时,相对应的匀速运动速度
也会变化,
和F的关系如图12-2-22所示.(取重力加速度
)
(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?
(2)若
,
,
;磁感应强度B为多大?
(3)由
-F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?
如图12-2-20所示,MN和PQ是固定在水平面内间距L=0.2m的平行金属导轨,轨道的电阻忽略不计.金属杆ab垂直放置在轨道上.两轨道间连接有阻值为
的电阻,ab杆的电阻
.ab杆与导轨接触良好并不计摩擦,整个装置放置在磁感应强度为
的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向下.对ab杆施加一水平向右的拉力,使之以
速度在金属轨道上向右匀速运动.求:
(1)通过电阻
的电流;
(2)对ab杆施加的水平向右的拉力大小;
(3)ab杆两端的电势差.
如图12-2-19(1)所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为
的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.
(1)由b向a方向看到的装置如图12-2-19(2)所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑的过程中,当ab杆的速度大小为
时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.
与磁感应强度
垂直的线圈面积为
,此时线圈的磁通量是多大?若这个线圈绕有50匝时,磁通量多大?线圈位置如果转过
时磁通量多大?
由高压水枪中竖直向上喷出的水柱,将一个质量为m的小铁盒开口向下倒顶在空中,如图所示.已知水(密度ρ已知)以恒定速率v0从横截面积为S的水枪中持续喷出,向上运动并冲击小铁盒后,以不变的速率竖直返回.求稳定状态下小铁盒距水枪口的高度.