如左图所示,不计电阻的“U”形光滑导体框架水平放置,框架中间区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B=1T,有一导体棒AC横放在框架上,其质量为m=0.lkg,电阻为R=4Ω。现用轻绳拴住导体棒,轻绳一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,另一端通过光滑的定滑轮与物体D相连,物体D的质量为M=0.3kg,电动机内阻为r=1Ω,接通电路后,电压表的读数恒为U=8V,电流表的读数恒为I=1A,电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动,其运动情况如右图所示(取g=10m/s2),求:匀强磁场的宽度;
导体棒在变速运动阶段产生的热量。
甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
如图所示:正方形绝缘光滑水平台面
边长
,距地面
。平行板电容器的极板
间距
且垂直放置于台面,
板位于边界
上,
板与边界
相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度
、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量
的微粒静止于
处,在
间加上恒定电压
,板间微粒经电场加速后由
板所开小孔进入磁场(微粒始终不与极板接触),然后由
边界离开台面。在微粒离开台面瞬时,静止于
正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度,在微粒落地时恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场,滑块视为质点,滑块与地面间的动摩擦因数
,取
(1)求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板地极性;
(2)求由 边界离开台面的微粒的质量范围;
(3)若微粒质量 ,求滑块开始运动时所获得的速度。
如图所示,间距
的平行金属导轨
和
分别固定在两个竖直面内,在水平面
区域内和倾角
的斜面
区域内分别有磁感应强度
、方向竖直向上和
、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻
、质量
、长为
的相同导体杆
分别放置在导轨上,
杆的两端固定在
点,
杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于
杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂,绳上穿有质量
的小环。已知小环以
="6"
的加速度沿绳下滑,
杆保持静止,
杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长。取
="10"
,
=0.6,
=0.8。求
(1)小环所受摩擦力的大小;
(2)
杆所受拉力的瞬时功率。
随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49
,以54
的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5
(不超载时则为5
)。
(1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?
(2)若超载货车刹车时正前方25
处停着总质量为1
的轿车,两车将发生碰撞,设相互作用0.1
后获得相同速度,问货车对轿车的平均冲力多大?
研究地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域都需要精确的重力加速度g值,其中测g的一种方案叫作“对称自由下落”。将真空长直管沿竖直方向放置,如图所示,小球自O点竖直向上抛出至落回O点所用时间为t1。在小球运动过程中先后两次经过比O点高h的P点所用时间为t2.试求:
(1)实验地的重力加速度g;
(2)小球抛出的初速度大小。