质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示。线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直。某一次,把线框从静止状态释放,线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g,求:(1)线框通过磁场时的运动速度;(2)开始释放时,MN与bb′之间的距离;(3)线框在通过磁场的过程中所生的热。
如图所示电路,电源内阻,
,
,灯L标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器最大值为R,当滑片P滑到最右端A时,电流表读数为1A,此时
灯L恰好正常发光,试求:
(1)电源电动势E;
(2)当滑片P滑到最左端B时,电流表读数;
(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,滑动变阻器上消耗的功率。
如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度v0="4" m/s,g取10m/s2。
(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。
(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。
(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。
在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在足够长的静止水平木板上。如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,使拉力F从O开始逐渐增大.经实验绘制出摩擦力随拉力F的变化图像如图丙所示.已知木块质量为0.78 kg。
(1)求木块与长木板间的动摩擦因数。
(2)若木块在与水平方向成θ=37°角斜向右上方的恒定拉力F′作用下,以=2.0m/
的加速度从静止开始做匀加速直线运动,如图乙所示,则F′为多大?(取sin 37°=0.6,COS 37°=0.8)
如图所示,为一传送货物的传送带abc,传送带的ab部分与水平面夹角=37°,bc部分与水平面夹角
=53°,ab部分长为4.7m,bc部分长为7.5m。一个质量为m=1kg的物体A(可视为质点)与传送带的动摩擦因数
=0.8。传送带沿顺时针方向以速率ν=1m/s匀速转动.若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c处,此过程中物体A不会脱离传送带。(sin 37°=0.6,sin 53°=0.8,g=10m/
)求物体A从a处被传送到c处所用的时间。
图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg.电阻为1.0的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0
的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。