质量分别为 m1 和 m2 的两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角a=30°的粗糙斜面体顶端的轻滑轮,斜面体固定在水平桌面上,如图所示。已知滑轮与转轴之间的摩擦不计,m1、m2与斜面体之间的动摩擦因数为,且
。第一次,m1悬空(未与斜面体接触),m2放在斜面上,m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所用的时间为
;第二次,将m1和m2位置互换,使 m2 悬空,m1放在斜面上,则 m1 自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为
。求
?
如图,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块和质量为
的缓冲车厢.在缓冲车的底板上,沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN.缓冲车的底部,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.导轨内的缓冲滑块
由高强度绝缘材料制成,滑块
上绕有闭合矩形线圈
,线圈的总电阻为
,匝数为
,
边长为
.假设缓冲车以速度
与障碍物
碰撞后,滑块
立即停下,此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动,从而实现缓冲,一切摩擦阻力不计.
(1)求滑块的线圈中最大感应电动势的大小;
(2)若缓冲车厢向前移动距离后速度为零,缓冲车厢与障碍物和线圈的
边均没有接触,则此过程线圈
中通过的电量和产生的焦耳热各是多少?
如图所示,在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满+y 方向的匀强电场, 在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出);一个比荷为的带电粒子以大小为 v 0的初速度自点
沿+x 方向运动,恰经原点O进入第Ⅰ象限,粒子穿过匀强磁场后,最终从 x轴上的点 Q(9d,0 )沿-y 方向进入第Ⅳ象限;已知该匀强磁场的磁感应强度为
,不计粒子重力。
(1)求第Ⅲ象限内匀强电场的场强E的大小;
(2)求粒子在匀强磁场中运动的半径R及时间t B;
(3)求圆形磁场区的最小半径rm。
如图所示,质量为m=0.1kg粗细均匀的导线,绕制成闭合矩形线框,其中长LAC=50cm,宽LAB=20cm,竖直放置在水平面上。中间有一磁感应强度B=1.0T,磁场宽度d=10cm的匀强磁场。线框在水平向右的恒力F=2N的作用下,由静止开始沿水平方向运动,使AB边进入磁场,从右侧以v=1m/s的速度匀速运动离开磁场,整个过程中始终存在大小恒定的阻力Ff=1N,且线框不发生转动。求线框AB边:
(1)离开磁场时感应电流的大小;
(2)刚进入磁场时感应电动势的大小;
(3)求线框穿越磁场的过程中产生的焦耳热。
如图,一个质量为m的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出,恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧,经BCD从圆管的最高点D射出,恰好又落到B点.已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=60°,不计空气阻力.求:
(1)小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小;
(2)在D点处管壁对小球的作用力N的大小及其方向;
(3)小球在圆管中运动时克服阻力做的功Wf.
研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v1=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m,减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如同乙所示,此过程可视为匀变速直线运动,取重力加速度的大小g=10m/s2,求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少;
(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值