如图所示,宽度L=0.5 m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4 T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布。将质量m=0.1 kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好。以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标。金属棒从x0=1 m处以v0=2 m/s的初速度,沿x轴负方向做a=2 m/s2的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。
求:(1)金属棒ab运动0.5 m,框架产生的焦耳热Q?
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置坐标x变化的函数关系?
(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4 s过程中通过ab的电荷量q,某同学解法为:先算出经过0.4 s金属棒的运动距离x,以及0.4 s时回路内的电阻R,然后代入q==求解。指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果。
一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动,于是在绳上形成一列简谐波.求:
(1)若从波传到平衡位置在x =" 1" m处的M质点时开始计时,那么经过的时间等于多少时,平衡位置在x =" 4.5" m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置?
(2)在图中准确画出当时弹性绳上的波形.
(3)从绳的左端点O开始做简谐运动起,当它通过的总路程为88cm时,N质点振动通过的总路程是多少?
一半径为R的1/4球体放置在水平面上,球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为
。求:
(1)光线射到球体表面的折射角
(2)光线从球体竖直表面的出射角。
一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子,设正负电子对撞前的质量均为m,动能均为Ek,光速为c,普朗克恒为h。求:
(1)写出该反应方程;
(2)对撞过程中的质量亏损和转化成的光子在真空中波长λ.
如图所示,摩托车做特技表演时,由静止开始加速冲向高台,然后从高为H=8m的高平台上以某一速度刚好水平飞出,也刚好落在高度为h=3m的矮平台的最左侧上,两平台的水平距离为S=30m,摩托车冲向高台的过程中保持额定功率P=45kg行驶,冲到高台上所用时间为t=2s,人和车的总质量为m="100kg" 。不计空气阻力.求:
⑴摩托车刚落到矮平台上速度的大小;
⑵摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功.
一重力为mg的小球,用长为L的轻绳挂于O点,小球在水平拉力作用下,从平衡位置P点极其缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方位的夹角为600,。试求:
(1)小球从P点缓慢移到Q点的过程中,拉力所做的功;
(2)在Q点撤除外力,小球将会绕p点来回左右摆动,最终停止在P点,设在整个摆动的过程中空气阻力的平均大小为f,那么从撤去外力开始到最终停在P点的整个过程中,小球路程是多少?