如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置。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,磁场方向竖直向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让
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)由向
方向看到的装置如图乙,在此图中画出
杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑时,当杆的速度大小为
时,求此时
杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,杆可以达到的速度最大值。
(4)如果ab从静止开始下滑S距离达到最大速度,求此过程产生的焦耳热
一辆汽车性能的优劣,其油耗标准非常重要,而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力.人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力Ff(也称风阻)主要与两个因素有关.一是汽车正面投影面积S;二是汽车行驶速度.
某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下列所列数据:
(1)请写出由上述数据得出的汽车风阻Ff与汽车正面投影面积S及汽车行驶的速度的关系式(可以用k表示比例系数).
(2) 请由上述数据求出比例系数k的大小和单位.
如图所示,质量为20kg的方形物体置于水平面上,它与水平面之间的动摩擦因数为μ,两等长轻弹簧OA、OB一端分别连接于物体上相距为24cm的A、B两点,另一端共同连结于O点。当两轻弹簧刚好处于自由状态时,它们构成了一个1060的张角。现用一垂直于AB连线的水平力F向右拉O点,当把两弹簧之间的张角拉成740时,物体恰好能在水平面上匀速前进,此时两弹簧还等长。求动摩擦因数μ的大小。(已知弹簧的劲度系数为k =1000N/m sin370=0.6 g=10m/s2 )
如图所示, \倾角为的斜面体(斜面光滑且足够长)固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为
、自然长度为
的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为
的物块。压缩弹簧使其长度为
时将物块由静止开始释放(物快做简谐运动),且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态。重力加速度为
。
(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;
(2)物块做简谐运动的振幅是多少;
(3)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动;(已知做简谐运动的物体所受的恢复力满足 F=—kx)
如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2kg,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T。将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,求此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为是多少?(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)
如图所示,A、B两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,半径rA=2rB,图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小。求:
(1)A、B线圈中产生的感应电流的方向是逆时针还是顺时针?
(2)A、B线圈中产生的感应电动势之比EA:EB是多少?
(3)A、B线圈中产生的感应电流之比IA:IB是多少?