如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m,导轨平面与水平面成θ=37º角,下端连接着阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量m=0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流由a到b,求磁感应强度的大小和方向。
如图所示,在离地面h=20m的高处,用一只玩具手枪将一弹丸水平射向对面的竖直墙壁,子弹正好落在墙角D处,墙角D离枪口的水平距离s=10m。不计空气阻力,g=10m/s2。求:
(1)弹丸射出时的初速度v0为多少?
(2)如果弹丸射出时速度增大为原来的两倍(即2v0),则弹丸击中墙壁的位置离墙角D的距离x是多少?
如图所示,相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为Bo的匀强磁场;在xoy直角坐标平面内,第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电量为q的正离子(不计重力)以初速度Vo沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直y轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场,进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成45o角。求:
(1)金属板M、N间的电压U;
(2)离子运动到A点时速度V的大小和由P点运动到A点所需时间t;
(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC。
(14分)如图所示,两条互相平行且足够长的光滑金属导轨位于水平面内,导轨间距l="0.2" m,在导轨的一端接有阻值R="3" Ω的电阻,在x≥0处有一垂直水平面向下的匀强磁场,磁感强度B="0.5" T。一质量m ="0." 1kg,电阻r="2" Ω的金属棒垂直搁在导轨上,并以v0="20" m/s的初速度进入磁场,在水平拉力F的作用下作匀减速直线运动,加速度大小a="2" m/s2。棒与导轨接触良好,其余电阻均不计。求:
(1)第一次电流为零时金属棒所处的位置;
(2)电流第一次减少为最大值的一半时拉力F的大小及其功率;
(3)金属棒开始进入磁场到速度减小为零的过程中,电阻R上产生的热量为1.6 J,求该过程中拉力F所做的功。
如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。(重力加速度g=10m/s2)求:
(1)斜面的倾角a;
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数m;
(3)AB与BC的长度之比。
质量分别为 m1 和 m2 的两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角a=30°的粗糙斜面体顶端的轻滑轮,斜面体固定在水平桌面上,如图所示。已知滑轮与转轴之间的摩擦不计,m1、m2与斜面体之间的动摩擦因数为,且
。第一次,m1悬空(未与斜面体接触),m2放在斜面上,m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所用的时间为
;第二次,将m1和m2位置互换,使 m2 悬空,m1放在斜面上,则 m1 自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为
。求
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