如图所示,两根等长的绝缘细线悬挂一水平金属细杆MN,处在与其垂直的水平匀强磁场中。金属细杆的长度为1 m,质量为8.9×10-3 kg。当金属细杆中通以0.89 A的电流时,两绝缘细线上的拉力均恰好为零。忽略与金属细杆连接细导线的影响,g=10m/s2。求:
(1)金属细杆所受安培力的方向;
(2)金属细杆中电流的方向;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小。
如图所示,竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接,右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连,木块A、B静置于光滑水平轨道上,A、B的质量分别为1.5 kg和0.5 kg.现让A以6 m/s的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞的时间为0.3 s,碰后的速度大小变为4 m/s。当A与B碰撞后会立即粘在一起运动,g取10 m/s2,求:
①在A与墙壁碰撞的过程中,墙壁对A的平均作用力的大小;
②A、B滑上圆弧轨道的最大高度。
图为由某种透明材料做成的三棱镜的横截面,其形状是边长为a的等边三角形.现用一束宽度为a的单色平行光束以垂直于BC面的方向入射到该三棱镜的AB及AC面上,结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面。
①求该材料对此平行光束的折射率。
②这些到达BC面的光线从BC面射出后,如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离d满足什么条件时,此光斑分为两块?
(14分)如图所示,在MN左侧有相距为d的两块正对的平行金属板P、Q,板长L=,两板带等量异种电荷,上极板带负电。在MN右侧存在垂直于纸面的矩形匀强磁场(图中未画出),其左边界和下边界分别与MN、AA′重合(边界上有磁场)。现有一带电粒子以初速度v0沿两板中央OO′射入,并恰好从下极板边缘射出,又经过在矩形有界磁场中的偏转,最终垂直于MN从A点向左水平射出。已知A点与下极板右端的距离为d。不计带电粒子重力。求:
(1)粒子从下极板边缘射出时的速度;
(2)粒子从O运动到A经历的时间;
(3)矩形有界磁场的最小面积。
如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道,BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=300,,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一轻质弹簧右端固定在竖直挡板上.质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中A点以υ0=2m/s的速度水平抛出,恰好从B端沿轨道切线方向进入轨道,经过C点后沿水平面向右运动至D点时,弹簧被压缩至最短,C、D间的水平距离L=1.2m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2.求:
(1)小物块经过圆弧轨道上B点时速度υB的大小;
(2)小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小;
(3)弹簧的弹性势能的最大值EPm.
在寒冷的冬天,路面很容易结冰,在冰雪路面上汽车一定要低速行驶.在冰雪覆盖的路面上,车辆遇紧急情况刹车时,车轮会抱死而“打滑”。如图所示,假设某汽车以10m/s的速度行驶至一个斜坡的顶端A时,突然发现坡底前方有一位行人正以2m/s的速度做同向匀速运动,司机立即刹车,但因冰雪路面太滑,汽车仍沿斜坡滑行。已知斜坡的高AB=3 m,长AC=5 m,司机刹车时行人距坡底C点的距离CE=6 m,从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数约为0.5.
(1)求汽车沿斜坡滑下的加速度大小。
(2)试分析此种情况下,行人是否有危险。