某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如题18图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R,角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.
(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在距圆心以内不会被甩出转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?
(2)若已知H =" 5" m,L =" 8" m,a =" 2" m/s2,g =" 10" m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的?
(3)若电动悬挂器开动后,针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F = 0.6mg,悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力,选手在运动到上面(2)中所述位置C点时,因恐惧没有释放悬挂器,但立即关闭了它的电动机,则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?
如图所示,边长为L的正方形金属线框,质量为m、电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B = kt。已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求:线框中产生的电动势是多大?
从t=0开始,经多长时间细线会被拉断?
如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd距离NQ为s=2m。试解答以下问题:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
金属棒达到的稳定速度是多大?
当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少?
若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)?
如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B。足够长的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面倾角为30°。有一带电的物体P静止于斜面顶端且物体P对斜面无压力。若给物体P以水平的初速度向右抛出,同时另有一不带电的物体Q从A处由静止开始沿斜面滑下(P、Q均可视为质点),P、Q两物体运动轨迹在同一竖直平面内。一段时间后,物体P恰好与斜面上的物体Q相遇,且相遇时物体P的速度方向与其水平初速度方向的夹角为60°。已知重力加速度为g,求:P、Q相遇所需的时间;
物体P在斜面顶端的初速度的大小。
如图所示,光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置,其间距d=1m,右端通过导线与阻值RL=8Ω的小灯泡L相连,金属棒的电阻的电阻为r=2Ω,导轨区域内有竖直向下磁感应强度T的匀强磁场,一金属棒在恒力F="0." 8N力作用下匀速通过磁场。(不考虑导轨的电阻,金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)。求:
金属棒运动速度的大小;
小灯泡的电功率.
在倾角为α的光滑斜面上,置一通有电流为I,长为L,质量为m的导体棒,如图所示,试求:欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向
欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,应加匀强磁场B的最小值和方向