如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B.现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,平行轨道中部高度足够长.已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。
(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。
(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。
(3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3,要使其在外力F作用下向下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。
图(1)表示用水平恒力F拉动水平面上的物体,使其做匀加速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀加速运动的加速度a也会变化,a和F的关系如图(2)所示。
(1)该物体的质量为多少?
(2)在该物体上放一个与该物体质量相同的砝码,保持砝码与该物体相对静止,其他条件不变,请在图2的坐标上画出相应的a——F图线。
(3)由图线还可以得到什么物理量?(要求写出相应的表达式或数值)
蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目(如图所示)。一个质量为 60kg的运动员,从离水平网面 3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为 1.2s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。(g=10m/s2)
如图所示,水平轨道AB与位于竖直面内半径为R="0.90" m的半圆形光滑轨道BCD相连,半圆形轨道的BD连线与AB垂直.质量为m="1.0" kg可看作质点的小滑块在恒定外力F作用下从水平轨道上的A点由静止开始向右运动,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5.到达水平轨道的末端B点时撤去外力,小滑块继续沿半圆形轨道运动,且恰好能通过轨道最高点D,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到A点.g取10 m/s2,求:
(1) 滑块经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力大小
(2) 滑块在AB段运动过程中恒定外力F的大小.
如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为,PQ板带正电,MN板带负电,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场.一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v。从MN板边缘
沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场.不计粒子重力.求:
(1) 两金属板间所加电场的场强大小
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小.
一质量m=0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的斜面,某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机做出了小物块上滑过程的vt图象,如图所示.(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g="10" m/s2)求:
(1) 滑块与斜面间的动摩擦因数
(2) 判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回 斜面底端时的速度大小;若不能返回,求出滑块停在什么位置.