四川航空公司客机的机舱,除了正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机外,一般还配有紧急出口,发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个气囊(由斜面部分AC和水平部分CD构成),机舱中的人可沿该气囊滑行到地面,如图所示.某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3m,气囊构成的斜面长AC=5m,AC与地面的夹角为θ.一个质量为m=60kg的人从气囊上由静止开始滑下,最后滑到水平部分上的E点静止.已知人与气囊之间的动摩擦因素μ=0.55,不计空气阻力,g=10m/s2,求:人从A点开始滑到E点的时间.
如图所示,粗细均匀的金属环的电阻为R,可转动原金属杆OA的电阻为R/4,杆长为L,A端与环相接触,一定值电阻分别与杆的端点O及环边连接,杆OA在垂直于环面向里的、磁感应强度为 B的匀强磁场中,以角速度ω顺时针转动,又定值电阻为R/2,求电路中总电流的变化范围。
如图(甲)所示为一种研究高能粒子相互作用的装置,两个直线加速器均由k个长度逐个增长的金属圆筒组成(整个装置处于真空中。图中只画出了6个圆筒,作为示意),它们沿中心轴线排列成一串,各个圆筒相间地连接到正弦交流电源的两端,设金属圆筒内部没有电场,且每个圆筒间的缝隙宽度很小,带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计。为达到最佳加速效果,需要调节至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期,粒子每次通过圆筒缝隙时,都恰为交流电压的峰值。
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如图所示,质量为M=1kg的平板小车上放置着ml=3kg,m2=2kg的物块,两物块与小车间的动摩擦因数为μ=0.5。两物块间夹有一压缩轻质弹簧,物块间有张紧的轻绳相连。小车右端有与m2相连的锁定开关,现已锁定。水平地面光滑,物块均可视为质点。现将轻绳烧断,若己知m1相对小车滑过0.6m时从车上脱落,此时小车以速度v0=2m/s向右运动,当小车第一次与墙壁碰撞瞬间锁定开关打开。设小车与墙壁碰撞前后速度大小不变,碰撞时间极短,小车足够长。(g="10" m/s2)求:
(1)最初弹簧的弹性势能
(2)m2相对平板小车滑行的总位移
(3)小车第一次碰撞墙壁后非匀速运动所经历的总时间。
如图19所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R的电阻(导轨电阻不计)。两金属棒a和b的电阻均为R,质量分别为ma=2×10-2Kg和mb=1×10-2Kg,它们与导轨相连,并可沿导轨无摩擦滑动。闭合开关S,先固定b,用一恒力F向上拉a,稳定后a以v1=10m/s的速度匀速运动,此时再释放b,b恰好能保持静止,设导轨足够长,取g=10m/s2。
(1)求拉力F的大小;
(2)若将金属棒a固定,让金属棒b自由下滑(开关仍闭合),求b滑行的最大速度v2;
(3)若断开开关,将金属棒a和b都固定,使磁感应强度大小从B随时间均匀增加,经0.1s后磁感应强度增到2B时,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求两金属棒间的距离h。
如图18所示为交流发电机示意图,匝数为匝的矩形线圈,边长分别为10cm和20cm,内阻为
,在磁感强度
的匀强磁场中绕
轴以
的角速度匀速转动,线圈和外部
电阻R相接,求:
(1)S断开时,电压表示数;
(2)S闭合时,的示数;
(3)R此时正常工作,求R的额定电压是多少;
(4)通过电阻R的电流最大值是多少?R上所消耗的电功率是多少?