圆盘发电机的构造如图甲水平放置的金属圆盘在竖直向下的匀强磁场中绕与圆盘平面垂直且过圆盘中心O点的轴匀速转动,从a、b两端将有电压输出。现将此发电机简化成如图乙所示的模型:固定的金属圆环水平放置,金属棒OP绕圆环中心O以角速度
匀速转动,金属棒的P端与圆环无摩擦紧密接触,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中。已知圆环半径OP =" 20" cm,圆环总电阻为R1 = 0.4
,金属棒的电阻R2 = 0.1
,金属棒转动的角速度为
=" 500" rad/s,磁感应强度B =" 1" T,外接负载电阻R = 0.3
。求:
(1)金属棒OP中产生的感应电动势的大小为多少?O、P两点哪点电势高?
(2)负载电阻上的最大功率与最小功率各为多少?
如图所示,质量为M = 0.60kg的小砂箱,被长L = 1.6m的细线悬于空中某点,现从左向右用弹簧枪向砂箱水平发射质量m = 0.20kg,速度v0 = 20m/s的弹丸,假设砂箱每次在最低点时,就恰好有一颗弹丸射入砂箱,并留在其中(g=10m/s2,不计空气阻力,弹丸与砂箱的相互作用时间极短)则:
(1)第一颗弹丸射入砂箱后,砂箱能否做完整的圆周运动?计算并说明理由。
(2)第二、第三颗弹丸射入砂箱并相对砂箱静止时,砂箱的速度分别为多大?
(3)停止射击后,要使砂箱做小于5°的简谐运动,射入砂箱中的弹丸数目应满足什么条件?( 已知cos5o=0.996,

一同学住在23层高楼的顶楼。他想研究一下电梯上升的运动过程。某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为5kg的重物和一个量程足够大的台秤,他将重物放在台秤上,电梯从第l层开始启动,一直运动到第23层才停下。在这个过程中,他记录了台秤在不同时段内的读数如下表所示。
| 时间/s |
台秤示数/N |
| 电梯启动前 |
50.0 |
| 0~30 |
58.0 |
| 3.0~13.0 |
50.0 |
| 13.0~19.0 |
46.0 |
| 19.0以后 |
50.0 |
根据表格中的数据(g=l0m/s
),求:
(1)电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小;
(2)电梯在中间阶段上升的速度大小;
(3)该楼房平均每层楼的高度.
如图所示,金属棒a从高为h处由静止沿光滑的弧形导轨下滑进入光滑导轨的水平部分,导轨的水干部分处于竖直向下的匀强磁场中。在水平部分原先静止有另一根金属棒b,已知ma=2m,mb=m。整个水平导轨足够长,并处于广阔的匀强磁场中,假设金属棒a始终没跟金属棒b相碰,重力加速度为g。求:
(1)金属棒a刚进入水平导轨时的速度;
(2)两棒的最终速度;。
(3)在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能。
如图甲所示,一质量为m=lkg、带电量为q=1.0×10-2C的物块静止在粗糙绝缘水平面上的A点。从t=0时刻开始,物块在电场强度按如图乙所示规律变化的水平电场作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为0,第5s末物块刚好回到A点。己知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:
(1)AB间的距离;
(2)电场力在5s时间内对物块所做功。
一根轻且不可伸长细线穿过转轴水平固定的光滑定滑轮,线的两端各系一个质量均为M的同样物体,其中一个物体的侧面爬有质量为m的蟑螂。开始维持两物体不动,并且爬有蟑螂的物体比另一物体高H。放开两物体,当它们并排时,蟑螂垂直于所在物的侧面轻轻跳开,并抓住向上运动的第二个物体。求:
(1)两物体第一次并排时两物体的速度大小;
(2)经过多少时间两物体又并排;
(3)带有蟑螂的第二个物体上升的最大高度。