如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B, C是最低点,圆心角∠BOC=37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0m,现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,DE距离h=1.6m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5。取sin37o=0.6,cos37o=0.8, g=10m/s2。求:
(1)物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小;
(2)要使物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度LAB至少要多长;
(3)若斜面已经满足(2)要求,物体从E点开始下落,直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动,在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小。
某星球的质量约为地球的9倍,半径约为地球的一半,若从地球上高h处平抛一物体,物体射程为60 m,则在该星球上,从同样的高度,以同样的初速度平抛同一物体,则星球表面的重力加速度为多少m/s2,在星球表面,物体的水平射程为多m。(取g地="10" m/s2)
如图所示,质量M=0.01kg的导体棒ab,垂直放在相距l=0.1m的平行光滑金属导轨上。导轨平面与水平面的夹角=30°,并处于磁感应强度大小B=5T、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。左侧是水平放置的平行金属板,它的极板长s=0.1m,板间距离d=0.01m。定值电阻R=2Ω,Rx为滑动变阻器的阻值,不计其它电阻。
(1)调节Rx=2Ω,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v
(2)改变Rx ,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量m=10-8kg、电量q=10-4C的带正电的粒子从两金属板中央左侧以v0=103 m/s水平射入,(不计粒子的重力),若它恰能从下板右边缘射出,求此时的Rx.
单匝矩形线框abcd如图所示,其中ab=L1,bc=L2,线框电阻为r,ad间接电阻R,并串入电流表A,线框以ad边为轴在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动,角速度为
求:
(1)交流电流表A的示数;
(2)从图示位置转过600角过程中,通过R的总电荷量;
(3)从图示位置转过1800角过程中,外力所做的功。
如图所示,有一个U型导线框,NMPQ水平放置在磁感强度B=0.1T的匀强磁场里,磁感线与线框平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.4m,放在导线框上的导体棒ab的质量为10g,电阻为1,线框中接有电阻R=3
,其它部分电阻不计,若ab在外力作用下以速度
向右匀速运动(不考虑摩擦)求:
(1)a、b两端的电压多大?
(2)当撤去外力后,电路中能产生多少热量?
如图,固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨,间距d=0.5m。右端接一阻值为4Ω的小灯泡L,在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B按如图规律变化。CF长为2m。在t=0时,金属棒从图中位置由静止在恒力F作用下向右运动到EF位置,整个过程中,小灯泡亮度始终不变。已知ab金属棒电阻为1Ω,求:
①通过小灯泡的电流 ②恒力F的大小
③金属棒的质量