两根平行的光滑金属导轨位于水平面内,相距为L=0.5m。导轨的左端接有阻值为R=0.30Ω的电阻,一质量为m =2kg的金属杆垂直放在导
轨上,金属杆的电
阻r =0.20Ω,导轨电阻不
计,在x ≥0一侧存在一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T,当金属杆以v0=4m/s的初速度进入磁场的同时,受到一个水平向右的外力作用,
且外力的功率恒为18W,经过2s金属杆达到最大速度,求
①在速度为5m/s时,金属杆的加速度;
②金属杆达到的最大速度vm
;
③在这2s内回路产生的热量。
一个标有“3.8 V 2 W”的小灯泡,其伏安特性曲线如图所示。一个手机使用过的锂离子电池,电动势E=3.60V,内阻r=7.82Ω。试求:
(1)当通过小灯泡的电流为0.40 A 时,小灯泡的灯丝电阻值。
(2)把小灯泡接在锂离子电池两端,小灯泡消耗的电功率。
如图所示,质量
的小车静止在光滑的水平面上,距车的右端
处有一固定的竖直挡板P。现有质量为
可视为质点的物块,以水平向右的速度
从左端滑上小车,物块与车面间的动摩擦因数
,小车与挡板碰撞将以原速率反弹,最终小物块刚好在车面右端与小车保持相对静止。整个过程物块与挡板不会碰撞,取
。求:
(1)即将与挡板P相撞时小车的速度;
(2)小车长L;
(3)若小车右端与挡板P之间的距离
可调,求出能让小物块刚好在车面右端保持相对静止d的所有可能取值。
在工业中有一种感应控制装置,利用它进行如图情景演示。两根间距为L=5m的光滑平行金属导轨,电阻不计,左端向上弯曲,其余水平,水平导轨处在磁感应强度为B=0.4T的竖直向上的匀强磁场中,弯曲部分都不在磁场中。有两根金属棒垂直导轨放置,其中a棒质量为M=2kg,电阻为R=2Ω;b棒被感应控制装置固定在水平导轨上,距离水平导轨左端s=2m,b棒质量为m=1kg,电阻也为R=2Ω。现在a棒从左端弯曲导轨高H处静止释放,当a棒即将与b棒相碰时(已知此时a棒的速度v=2m/s),感应控制装置立即放开b棒,让它可以在导轨上自由运动,,然后a与b发生弹性正碰。感应控制装置始终对a棒的运动没有任何影响,导轨足够长。则求
(1)最终稳定后a棒的速度大小;
(2)a与b碰撞后的瞬间,b棒的速度大小;
(3)a棒的释放高度H。
(12分)如图所示,在以等边三角形abc为边界的区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B=1T,磁场方向垂直于abc平面向里。其中等边三角形边长L=
m,P、Q分别是ac、bc的中点。一带正电的粒子(不计重力)从ab边中点O沿Oc方向以速度
射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,从c点射出。
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经过t=0.5s恰好从区域的边界中点Q射出。求粒子比荷q/m的大小;
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点同方向射入,且恰好也从区域的边界另一中点P射出,求粒子速度v的大小。
如图所示,A、B两个汽缸中装有体积相同、压强均为1 atm(标准大气压)、温度均为27℃的空气,中间用细管连接,细管容积不计。细管中有一绝热活塞a,现将B汽缸中的气体缓慢升温到127℃,要使细管中的活塞a始终停在原位置,则要用外力缓慢推动活塞b。(不计摩擦,已知A汽缸中的气体温度保持不变)
(1)求B中的气体压强(用atm表示)
(2)求A中体积与原来体积比值.