在一次抗洪救灾工作中,一架直升飞机A用长为H=50m悬索(重力忽略不计)系住一质量为m=50kg的被困人员B,直升机A和被困人员B以v0=10m/s的速度一起沿水平方向匀速运动,如图12甲所示。某时刻开始收悬索将人吊起。在t=5s的时间内,A、B之间的竖直距离以(单位:m)的规律变化,取g=10m/s2。求:
(1)这段时间内悬索对人的拉力大小。
(2)在5s末人的速度大小及该5s内人的位移大小。
(3)直升机在t=5s时停止收悬索,但发现仍然未脱离洪水围困区,为将被困人员B尽快运送到安全处,飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标,致使被困人员B在空中做圆周运动,如图12乙所示。此时悬索与竖直方向成370角,不计空气阻力,求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力。()
两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab,处于竖直向上的匀强磁场中,如图所示,导电棒质量为1.2kg,长1m。当导电棒中通入3A电流时,它可在导轨上匀速滑动,若电流强度增大为5A时,导电棒可获得2m/s2的加速度,求装置所在处的磁感强度的大小。
一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图11-2-6所示的匀强磁场中(磁感应强度为B,磁场宽度为L),要使此带电粒子穿过这个磁场,则带电粒子的初速度应为多大?
如图所示,矩形线圈的匝数为N=100匝,ab边长为0.4m,bc边长为0.2m。整个线圈的电阻R=1欧,在B=1T的匀强磁场中,以短边中点的连线为轴逆时针转动,w=50rad/s。求:
(1)、线圈从图示位置转动90度过程中的平均电动势。
(2)、线圈转过90度时的瞬间电动势。
如图17所示,一长为L的薄壁玻璃管放置在水平面上,在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球,小球带电荷量为-q、质量为m。玻璃管右边的空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。磁场的左边界与玻璃管平行,右边界足够远。玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界向右运动,由于水平外力的作用,玻璃管进入磁场后速度保持不变,经一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在水平面内自由运动,最后从左边界飞离磁场。设运动过程中小球的电荷量保持不变,不计一切阻力。求:
|
⑴小球从玻璃管b端滑出时速度的大小;
⑵从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中,外力F随时间t变化的关系;如图16所示,在地面附近有一个范围足够大的相互正交的匀强电场和匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向外,一质量为m、带电量为
的带电微粒在此区域恰好做速度大小为
的匀速圆周运动。(重力加速度为
)
(1)求此区域内电场强度的大小和方向;
(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点,速度与水平方向成
的角,如图所示。则该微粒至少需要经过多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面
多高?
(3)在(2)问中微粒运动到P点时,突然撤去磁场,同时电场强度大小不变,方向变为水平向右,则该微粒运动过程中距地面的最大高度是多少?