如图所示,两条相互平行的光滑金属导轨水平距离l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=5Ω的电阻,在x ≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感应强度B=5T。一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求:
(1)从进入磁场到速度减为零的过程中通过电阻R的电荷量;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;
如图,半径R=0.8m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点D与长为L的水平面相切于D点,质量M=1.0kg的小滑块A从圆弧顶点C由静止释放,到达最低点D点后,与D点m=0.5kg的静止小物块B相碰,碰后A的速度变为vA="2.0" m/s,仍向右运动.已知两物块与水平面间的动摩擦因数均为µ=0.1,A、B均可视为质点,B与E处的竖直挡板相碰时没有机械能损失,取g=10m/s2.求:
(1)滑块A刚到达圆弧的最低点D时对圆弧的压力;
(2)滑块B被碰后瞬间的速度;
(3)要使两滑块能发生第二次碰撞,DE的长度L应满足的条件.
如图所示,间距为L的光滑M、N金属轨道水平平行放置,ab是电阻为R0的金属棒,可紧贴导轨滑动,导轨右侧连接水平放置的平行板电容器,板间距为d,板长也为L,导轨左侧接阻值为R的定值电阻,其它电阻忽略不计.轨道处的磁场方向垂直轨道平面向下,电容器处的磁场垂直纸面向里,磁感应强度均为B.当ab以速度v0向右匀速运动时,一带电量大小为q的颗粒以某一速度从紧贴A板左侧平行于A板进入电容器内,恰好做匀速圆周运动,并刚好从C板右侧边缘离开.求:
(1)AC两板间的电压U;
(2)带电颗粒的质量m;
(3)带电颗粒的速度大小v.
如图所示,A、B两小球分别固定在一刚性轻杆的两端,两球球心间相距L=1m,两球质量分别为mA=4.0kg,m2=1.0kg,杆上距A球球心0.40m处有一水平轴O,杆可绕轴无摩擦转动,现先使杆保持水平,然后从静止释放当杆转到竖直位置,求:
(1)当杆转到竖直位置两球的速度各是多少?
(2)杆对A球的作用力多大;
(3)转动过程中杆对A球做功为多少(计算中重力加速度的数值g=10m/s)。
如图所示,倾角为37的粗糙斜面的底端有一质量m=1kg的形小滑块,小滑块与斜面间的动摩擦因数
=0.25。现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑,同时在斜面底端正上方有一小出,经过0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此时,小滑块还在上滑过程中。(已知sin37°="0." 6,cos37°=0.8),g取10m/s
,求:
(1)小球水平抛出的速度v0;
(2)小滑块的初速度v。
如图所示,两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A,B两点,A,B两点间距也为L,今使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点的速率为v时,两段线中张力恰好均为零,若小球到达最高点速率为2v。则此时每段线中张力为多少?(重力加速度为g)