如图所示,两根相距为L的金属轨道固定于水平面上,导轨电阻不计;一根质量为m、长为L、电阻为R的金属棒两端放于导轨上,导轨与金属棒间的动摩擦因数为μ,棒与导轨的接触电阻不计。导轨左端连有阻值为2R的电阻。轨道平面上有n段竖直向下的宽度为a、间距为b的匀强磁场(a>b),磁感应强度为B。金属棒初始位于OO’处,与第一段磁场相距2a。求:
(1)若金属棒有向右的初速度v0,为使金属棒保持v0的速度一直向右穿过各磁场,需对金属棒施加一个水平向右的拉力。求金属棒不在磁场中受到的拉力F1和在磁场中受到的拉力F2的大小;
(2)在(1)的情况下,求金属棒从OO’开始运动到刚离开第n段磁场过程中,拉力所做的功;
(3)若金属棒初速度为零,现对其施以水平向右的恒定拉力F,使棒刚进入各磁场时的速度都相同,求金属棒从OO’开始运动到刚离开第n段磁场整个过程中导轨左端电阻上产生的热量。
一质量为m、带电荷量为+q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示.根据图乙给出的信息,(重力加速度为g)求:
(1)匀强电场场强的大小;
(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中,电场力做的功;
(3)小球在h高度处的动能.
如图所示,绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面,AC部分为竖直平面内半径为R的圆轨道,斜面与圆轨道相切。整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一个质量为m的小球,带正电荷量为,要使小球能安全通过圆轨道,在O点的初速度应为多大?
如图所示,一条带有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径R=0.5m,物块A以v0=6m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨道上P处静止的物块B碰撞,碰后粘在一起运动,P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L=0.1m,物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.1,A、B的质量均为m=1kg(重力加速度g取10m/s2;A、B视为质点,碰撞时间极短)。
(1)求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F;
(2)若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值;
(1)在物理学发展史上,许多科学家通过恰当应用科学研究方法,超越了当时研究条件的局限和传统观念,取得了辉煌的研究成果,下列符合物理学史实的是
A.牛顿由理想斜面实验通过逻辑推理否定了力是维持物体运动的原因的观点。
B.19世纪以前,对相隔一定距离的电荷或磁体间的作用不少人持超距作用的观点,在19世纪30年代,法拉第提出电场或磁场的观点。
C.人们从电荷间的作用力与引力的相似性中提出“平方反比”的猜想,这一科学问题是由法国科学家库仑通过库仑扭秤实验完成的
D.安培首先引入电场线和磁感线,极大地推动了电磁现象的研究。
E.牛顿通过著名的“月地检验”,突破天地之间的束缚,使得万有引力定律成为科学史上最伟大定律之一。
(2)微波实验是近代物理实验室中的一个重要部分.反射式速调管是一种结构简单、实用价值较高的常用微波器件之一,它是利用电子团与场相互作用在电场中发生振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.如图1所示,在虚线MN两侧分布着方向平行于x轴的电场,其电势φ随x的分布可简化为如图2所示的折线.一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动.已知带电微粒质量m=1.0×10﹣20 kg,带电荷量q=﹣1.0×10﹣9 C,A点距虚线MN的距离d1=1.0cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应.求:
①B点距虚线MN的距离d2;
②带电微粒在A、B之间震荡的周期T.
如图,质量M="l" kg的木板静止在水平面上,质量m="l" kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。设最大摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.4,取g="10" m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F
(1)若力F恒为8 N,经1 s铁块运动到木板的左端。求:木板的长度L
(2)若力F从零开始逐渐增加,且木板足够长。试通过分析与计算,在图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象