如图(a)所示,平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长,固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.25 m,电阻R=0.5 Ω,导轨上停放一质量m=0.1 kg、电阻r=0.1 Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使其由静止开始运动,理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示.
(1)分析证明金属杆做匀加速直线运动;
(2)求金属杆运动的加速度;
(3)写出外力F随时间变化的表达式;
(4)求第2.5 s末外力F的瞬时功率.
水平放置的两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨,左端接有电阻R=9Ω,以及电键S和电压表.大小为B=5T的匀强磁场垂直导轨平面向下,如图所示。垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab,棒与导轨良好接触.现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动,试求:
(1)电键S闭合前、后电压表的示数;
(2)闭合电键S,外力移动棒的机械功率.
质量为m,带电量为+q的小球,从足够长的倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示,若带电小球下滑后某时刻对斜面的压力恰好为零,求小球从开始至此过程中沿斜面下滑的距离。
如图所示,有1、2、3三个质量均为m = 1kg的物体,物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接,跨过光滑的定滑轮,设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H = 5.75m,物体1与长板2之间的动摩擦因数μ = 0.2。长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v = 4m/s的初速度开始运动,运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下。(取g=10m/s2)
求:(1)长板2开始运动时的加速度大小;
(2)长板2的长度L0;
(3)当物体3落地时,物体1在长板2的位置。
如图所示,倾角为θ的固定斜面上有一质量为m的物体,物体与斜面的动摩擦因数为μ,当受一水平推力F作用时,求:为使物体匀速上滑则F应为多大?
如图所示,平面AB与倾角为37º的斜面在B点相连,AB长5m。质量是1kg的物体在F=5N的水平拉力作用下由A点从静止开始运动,到达B点时立即撤去F,物体将沿光滑斜面上滑(在B点速率不变)。已知物体与水平面的滑动摩擦因数为0.25。(取g=10m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物体运动到B处的速度
(2)物体在斜面上运动的总时间。