【2012•浙江台州市高期末质量评估】如图(甲)
所示,M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道,M4P、N4Q为相同半径,平行放置的竖直半圆形金属轨道,M4、N4为切点,P、Q为半圆轨道的最高点,轨道间距L=1.0m,圆轨道半径r=0.32m,整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ,两区域宽度 d=0.5m,两区域之间的距离s=1.0m;区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1,变化规律如图(乙)所示,规定竖直向上为B1的正方向;区域Ⅱ内分布着匀强磁 场B2,方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2,M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。质量m=0.1kg,电阻R0=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下,从M2N2处由静止开始运动,到达M3N3处撤去恒力F,CD棒匀速地穿过匀强磁场区,恰好通过半圆形轨道的最高点PQ处。若轨道电阻、空气阻力不计,运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直,g取10m/s2求:
(1)水平恒力F的大小;
(2)CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q;
(3)磁感应强度B2的大小。
12分)一辆小型载重汽车的质量是3.0t,沿着一条水平公路行驶,行驶过程中牵引力的功率保持不变,汽车所受阻力与汽车对地面的压力成正比。已知牵引力的功率恒为90kW,行驶的最大速度是25m/s。(计算时g取10m/s2)
(1)求汽车在运动过程中受到的阻力是多大。
(2)求当汽车速度为20m/s时的加速度
(3)汽车从静止开始行驶10000m时,速度已达最大,求此过程的时间。
卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使卡车匀减速前进,当车速减到2 m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即停止刹车,并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用了12 s。求:
(1)减速与加速过程中的加速度大小。
(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。
一个滑雪人,以2m/s 的初速度从山坡上匀加速滑下,经24s滑到山坡底端,滑到山坡底端的末速度是5.0m/s,求:
(1)下滑的加速度a;
(2)下滑过程中的平均速度;
(3) 滑雪人下滑的位移。
汽车在平直的公路上以10m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,若获得的加速度大小为2m/s2,则在8s末汽车的速度有多大?
长为L的绝缘细线下系一带正电的小球,其带电荷量为Q, 悬于O点,如图所示. 当在O点另外固定一个正电荷时, 球静止在A处, 则细线拉力是重力mg的两倍. 现将球拉至图中B处(θ=60°),放开球让它摆动,问:
(1)固定在O处的正电荷的电荷量为多少?(5分)
(2)摆球回到A处时悬线拉力为多少? (5分)