如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R=1.5Ω的电阻;质量为m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上,距离导轨最上端为L2=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。(g=10m/s2)
(1)保持ab棒静止,在0~4s内,通过金属棒ab的电流多大?方向如何?
(2)为了保持ab棒静止,需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F,求当t=2s时,外力F的大小和方向;
(3)5s后,撤去外力F,金属棒将由静止开始下滑,这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机,在显示器显示的电压达到某一恒定值后,记下该时刻棒的位置,测出该位置与棒初始位置相距2.4m,求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R上产生的焦耳热。
如图所示,甲为某一波在t=1.0s时的图象,乙为对应该波动的P质点的振动图象。
⑴说出两图中AA’的意义?
⑵求该波速v=?
⑶在甲图中画出再经3.5s时的波形图。
⑷求再经过3.5s时P质点的路程s和位移x。
在波的传播方向上,有相距1.05 m的两质点a、b,当a达正的最大位移时,b恰好在平衡位置.已知a、b间的距离小于一个波长,波的频率为200 Hz,求波传播的速度.
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20 cm。某时刻振子处于B点。经过0.5 s,振子首次到达C点。求:
(1)画出振子一个周期内的振动图像,阐述振子在一个周期内的运动情况。
(2)5内通过的路程及位移大小;
(3)振子在B点的加速度大小跟它距O点4 cm处P点的加速度大小的比值。
如图所示,在虚线AB的左侧固定着一个半径R=0.2m的1/4光滑绝缘竖直轨道,轨道末端水平,下端距地面高H=5m,虚线AB右侧存在水平向右的匀强电场,场强E=2×103 V/m。有一带负电的小球从轨道最高点由静止滑下,最终落在水平地面上,已知小球的质量m=2g,带电量q=1×10-6 C,小球在运动中电量保持不变,不计空气阻力(取g=10m/s2)求:
(1)小球落地的位置离虚线AB的距离;
(2)小球落地时的速度。
如图所示,两条足够长的光滑平行金属导轨水平放置,导轨所在的区域有垂直导轨平面的匀强磁场(图中未画出)。两导体棒a、b质量分别为ma、mb;电阻分别为Ra、Rb(导轨电阻不计),初始时导体棒a、b均垂直于导轨静止放置,某一瞬时给b一个垂直于棒向右的冲量I,使其沿导轨向右运动,待运动稳定后,求:这一过程中导体棒a中产生的焦耳热。