如图13所示:宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直),当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计,g取10m/s2)。问:
(1)ab棒达到的稳定速度多大?
(2)ab棒从静止开始到稳定速度所经历时间是多少?
如图所示,有一带负电的小球,其带电量=-2×10-3
.开始时静止在场强
=200
的匀强电场中的
点,靠近电场极板
有一挡板
,小球与挡板
的距离
=5cm,与
板距离
=45cm,重力作用不计.在电场力作用下小球向左运动,与挡板
相碰后电量减少到碰前的
倍,已知
,假设碰撞过程中小球的机械能没有损失。
(1)设匀强电场中挡板所在位置处电势为零,则电场中
点的电势为多少?并求出小球第一次到达挡板
时的动能;
(2)求出小球第一次与挡板相碰后向右运动的距离;
(3)小球经过多少次碰撞后,才能抵达板?(取
g1.2="0.08)"
质量为=1
的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的
点,随传送带运动到
点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从
点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。
、
为圆弧的两端点,其连线水平,斜面与圆弧轨道在
点相切连接(小物块经过
点时机械能损失不计)。已知圆弧半径
=1.0
,圆弧对应圆心角
=1060,轨道最低点为
,
点距水平面的高度
=0.8
。设小物块首次经过
点时为零时刻,在
=0.8s时刻小物块经过
点,小物块与斜面间的滑动摩擦因数为
。空气阻力不计(g=10
,sin370=0.6,cos370=0.8)试求:
(1)小物块离开点的水平初速度%大小;
(2)小物块经过点时对轨道的压力;.
(3)斜面上间的距离。
如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长=0.1
,两板间距离
=0.4
,有一束相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒质量
=2.0×10-6
,电量
=1.0×10-8
,电容器电容
=1.0×10-6
,取g=lO
.试求:
(1)若第一个粒子刚好落到下板中点处,则带电粒子入射初速度的大小;
(2)两板间电场强度为多大时,带电粒子能刚好落下板右边缘点;
(3)落到下极板上带电粒子总的个数.
列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在=100
内速度由
=5.0
增加到
=15.O
。
(1)求列车的加速度大小;
(2)若列车的质量是=1.0×106
,机车对列车的牵引力是
=1.5×105
,求列车在运动中所受的阻力大小;
(3)求此过程中机车牵引力做的功.
如图所示是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图,光滑斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接,圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,当它第一次经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力为其重力的7倍,小车恰能完成圆周运动并第二次经过最低点沿水平轨道向右运动。已知重力加速度为g。
(1)求A点距水平面的高度h;
(2)假设小车在竖直圆轨道左、右半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功相等,求小车第二次经过竖直圆轨道最低点时的速度大小。