如图1所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L0、M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。
(1)由b向a方向看到的装置如图2所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。
如图,一粗细均匀的
形管竖直放置,
侧上端封闭,
侧上侧与大气相通,下端开口处开关
关闭,
侧空气柱的长度为
,
侧水银面比A侧的高
,现将开关K打开,从
形管中放出部分水银,当两侧的高度差为
时,将开关
关闭,已知大气压强
。
(ⅰ)求放出部分水银后
侧空气柱的长度;
(ⅱ)此后再向
侧注入水银,使
、
两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度。
下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为 ( )的山坡C,上面有一质量为 的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示。假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为 (可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数 减小为 ,B、C间的动摩擦因数 减小为 ,A、B开始运动,此时刻为计时起点;在第 末,B的上表面突然变为光滑, 保持不变。已知A开始运动时,A离B下边缘的距离 ,C足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小 。求:
(1)在 时间内A和B加速度的大小;
(2)A在B上总的运动时间。
如图所示,一质量为
、电荷量为
(
)的例子在匀强电场中运动,
、
为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在
点的速度大小为
,方向与电场方向的夹角为
;它运动到
点时速度方向与电场方向的夹角为
。不计重力。求
、
两点间的电势差。
如图,在足够长的光滑水平面上,物体
位于同一直线上,
之间。
的质量为
,
的质量都为
,三者都处于静止状态,现使
以某一速度向右运动,求和
之间满足什么条件才能使
只与
各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。
甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿
轴正向和负向传播,波速均为,两列波在
时的波形曲线如图所示。求
(i)时,介质中偏离平衡位置位移为16
的所有质点的
坐标;
(ii)从开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为
的质点的时间。