如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.4Ω。导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动做匀加速直线运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。
(1)求金属杆的瞬时速度随时间变化的表达式;
(2)求第2s末外力F的大小;
(3)如果水平外力从静止起拉动杆2s所做的功为1.2J,求整个回路中产生的焦耳热是多少。
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铁路转弯处的圆弧半径是200m,规定火车通过这里的速度是72km/h,轨道面与水平面之间的夹角的正切值应该为多大才能使轨道不受轮缘的挤压?
如图6-8-27所示,细绳一端系着质量kg的物体,静止于水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量
kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力为2N,现使此平面绕中心轴线转动,问角速度
在什么范围m会处于静止状态?(
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如图6-8-25甲所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为300,物体以速率v绕圆锥体轴线做水平圆周运动:
⑴当时,求线对物体的拉力;
⑵当时,求线对物体的拉力。
如图6-8-28所示,直杆上O1O2两点间距为L,细线O1A长为,O2A长为L,A端小球质量为m,要使两根细线均被拉直,杆应以多大的角速度ω转动?
如图所示为某一电路的俯视图,空中存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,在同一水平面上固定着平行金属轨道MN和PQ,两道轨间的距离为l。金属杆ab沿垂直轨道方向放置在两轨道上,金属杆ab在MN和PQ间的电阻为r,且与轨道接触良好。与两轨道连接的电路中有两个阻值相同的电阻R1和R2,且R1=R2=R,电阻R2与一电容器串联,电容器的电容为C,轨道光滑且不计轨道的电阻。若金属杆ab在某一水平拉力的作用下以速度v沿金属轨道向右做匀速直线运动,那么在此过程中:
(1)流过电阻R1的电流为多大?
(2)电容器的带电量为多大?
(3)这个水平拉力及其功率分别为多大?