如图(a)所示,间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示。t =0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒.cd在位于区域I内的导轨上由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R,ab棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为2l,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ,重力加速度为g。求:
(1)通过cd棒电流的方向和区域I内磁场的方向;
(2)当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率;
(3)ab棒开始下滑的位置离EF的距离;
(4)ab棒开始下滑至EF的过程中回路中产生的热量。
如图所示,一束电子(电量为e)以速度V0垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,(电子重力忽略不计)
求:(1)电子的质量是多少?
(2)穿过磁场的时间是多少?
(3)若改变初速度大小,使电子刚好不能从A边射出,则此时速度v是多少?
质量为1kg的金属杆静止于相距1m的两水平轨道上,金属杆中通有方向如图所示.大小为20A的恒定电流,两轨道处于竖直方向的匀强磁场中,金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.6(g取10m/s2)。
求:(1)欲使杆向右匀速运动,求磁场的磁感应强度大小和方向。
(2)欲使杆向右以加速度为2m/s2作匀加速运动,求磁场的磁感应强度大小。
(强化班、实验班、奥赛班同学做)如图,将质量m=1.55kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角q=53°的拉力F,使圆环沿杆向右匀速运动,求F的大小。(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)。
汽车先以a1=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动,在20s末改做匀速直线运动,当匀速运动持续10s后,因遇到障碍汽车便紧急刹车,已知刹车的加速度为a2=-2m/s2,求:
(1)汽车匀速运动时的速度大小;
(2)汽车刹车后6s内所通过的位移大小;
(3)在坐标图上画出该汽车运动全过程的速度一时间图象。
如图所示,斜面倾角为θ=370,在斜面上放着一重为100N的物体,
(sin370=0.6 cos370=0.8),问:
(1)斜面对物块弹力多大?
(2)如果物体静止不动,那么物体受到的摩擦力多大?方向如何?
(3)如果物体和斜面间的动摩擦因数为0.2,那么让物体下滑,在下滑过程中物体受到的摩擦力多大?