如图甲所示,两根足够长的竖直光滑平行金属导轨相距为L1=0.1m,导轨下端通过导线连接阻值R=0.4Ω的电阻。质量为m=0.2kg、阻值r=0.1Ω的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处于垂直导轨平面向外的磁场中,取g=10m/s2.
(1)若金属棒距导轨下端L2=0.2m,磁场随时间变化的规律如图乙所示,为保持金属棒静止,试求加在金属棒中央、沿竖直方向的外力随时间变化的关系;
(2)若所加磁场的磁感应强度大小恒为
,通过恒定功率Pm=6W的竖直向上的拉力使棒从静止开始向上运动,其棒向上运动的位移随时间变化的情况如图丙所示,试求磁感应强度
的大小和变速运动阶段在电阻R上产生的热量。
如图5-7-5所示,物体从高为h的斜面上的A点由静止滑下,恰好停在水平面上的B点.若使其从B点开始运动且能回到斜面上的A点,则物体在B点的初速度应为多大?
图5-7-5
质量为m的一列火车,以恒定功率P由静止出发做直线运动.经过一段时间t,火车运动了l.若在运动过程中火车所受阻力恒为本身重力的k倍,求火车运动l时速度的大小.
如图5-7-4所示,物体沿一曲面从A点无初速滑下,滑至曲面的最低点B时,下滑高度为5 m,若物体的质量为1 kg,到B点时的速度为6 m/s,求物体在下滑过程中克服阻力所做的功.
图5-7-4
某人从高为h的地方以初速度v0向某一方向迅速抛出一个质量为m的物体,该物体着地时的速度为v0.求:
(1)人在抛出物体时所做的功.
(2)物体在空中运动过程中,克服空气阻力所做的功.
总质量为M的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶L的距离,于是立即关闭发动机滑行,设运动的阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的,当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少?