如图所示,半径为a的圆形区域(图中虚线)内有匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,半径为b的金属圆环与圆a同心、共面地放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计。
(1)若棒以υ0=5m/s的速率沿环面向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO1的瞬间MN中的电动势和流过灯L1的电流。
(2)撤去中间的金属棒MN,将左面的半圆弧OL1O1以OO1为轴翻转90°,若此后B随时间均匀变化,其变化率,求L2的功率。
如图所示,质量为m,带电量为q(q>0)的粒子(重力不计),从离坐标原点为1.5a的 y轴上的P点,以速度大小为v0,方向与y轴正方向成θ=30°射入xoy坐标的第一象限,经过一个在第一象限内,边界形状为等腰梯形方向与xoy坐标面垂直匀强磁场区域,然后沿-x方向经过坐标原点0,进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,其运动轨迹为虚线所示,该电场强度为E,方向沿-y轴方向,磁感应强度为B,方向垂直坐标面向外。
(1)画出最小的等腰梯形所处的位置和粒子运动轨迹,并求出此时的磁感应强度;
(2)粒子过坐标原点0后的运动可分解为x方向和y方向两分运动组成,已知y方向分运动为简谐运动;求粒子离x轴最远距离。
甲、乙、丙三个物体用不可伸长的轻线通过轻滑轮连接,甲与地面用轻弹簧连接,如图所示。物体乙与物块丙之间的距离和物体丙到地面的距离相等。已知物体乙与物块丙的质量均为m,物体甲的质量大于m,但是小于2m;弹簧的劲度系数为k。物体在运动过程中不会与滑轮相碰,且不计一切阻力,物体碰地后不反弹。
(1)若将乙与丙间的线剪断,甲下降多大距离时它的速度最大?
2)若将弹簧剪断后,要保证物块乙在运动过程中不会着地,求这种情形之下甲物体的质量等于多少?
某天,小明在上学途中沿人行道以v1=lm/s速度向一公交车站走去,发现一辆公交车正以v2 =15m/s速度从身旁的平直公路同向驶过,此时他们距车站s =50m。为了乘上该公交车,他加速向前跑去,最大加速度a1=2.5m/s2,能达到的最大速度vm =6m/s。假设公交车在行驶到距车站S0=25m处开始刹车,刚好到车站停下,停车时间t=10s,之后公交车启动向前开去。(不计车长)求:
(1)若公交车刹车过程视为匀减速运动,求其加速度a2的大小;
(2)若小明加速过程视为匀加速运动,通过计算分析他能否乘上该公交车。
如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方 向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出 去.设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力 加速度为g.求:
(1) 质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;
(2) 弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;
(3) 已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO'在90°角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在到m之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?
在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,如图所示.现在将选手简化为质量m=60kg的质点, 选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角,绳的悬挂点O距水面的高度为H = 3m.,绳长l = 2m,,不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深.取重力加速度
.(
)
(1) 求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
(2) 若选手摆到最低点时松手,求选手在浮台上的落点距岸边的水平距离;
(3) 若选手摆到右端最高点时松手落入水中.设水对选手的平均浮力f1 = 800N,平均阻力,求选手落入水中的深度d.