有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如图所示,该机底面固定有间距为、长度为的平行金属电 极,电极间充满磁感应强度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻。绝缘橡胶带上镀有间距为的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,不计金属电阻。若橡胶带匀速运动时,电压表读数为,求:
(1)橡胶带匀速运动的速率。
(2)电阻消耗的电功率。
(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。
如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感强度B=1T。当ab棒由静止释放0.8 s后,突然接通电键,不计空气阻力,设导轨足够长。求:
(1)ab棒的最大速度
(2)ab棒的最终速度的大小(g取10m/s2)。
如右图所示,质量是1 kg的小球用长为0.5 m的细线悬挂在O点,O点距地面高度为1m, 如果使小球绕OO′轴在水平面内做圆周运动,若细线最大承受拉力为12.5 N,求:
(1)当小球的角速度为多大时,线将断裂.
(2)断裂后小球落地点与悬点的水平距离.(g="10" m/s2)
据中国月球探测计划的有关负责人披露,未来几年如果顺利实现把宇航员送入太空的目标,中国可望在2010年以前完成首次月球探测.一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x,通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出:
(1)月球表面的重力加速度.
(2)月球的质量.
(3)环绕月球表面运动的宇宙飞船的速率是多少.
如图所示,轻杆长1 m,其两端各连接质量为1 kg的小球,杆可绕距B端0.2 m的轴O在竖直平面内自由转动,轻杆从静止由水平转至竖直方向,A球在最低点时的速度为4 m/s.(g取10 m/s2)
求:(1)A球此时对杆的作用力大小及方向;
(2)B球此时对杆的作用力大小及方向。
地球卫星绕地球做匀速圆周运动,已知卫星离地面高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,求卫星的运行周期.