如图所示,倾角=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨的牵引力F,牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1
、垂直导轨的金属棒ab,由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直,不计导轨电阻及一切摩擦)。问:
(1)若牵引力为恒力,且F=9N,求金属棒达到的稳定速度v1
(2)若牵引力功率恒为72W,求金属棒达到的稳定速度v2
(3)若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撤去力,此后金属棒又前进了0.48m ,从撤力至棒速为0的过程中,金属棒发热1.12J。问撤力时棒速v3多大?
火箭发射卫星的开始阶段是竖直升空,设向上的加速度为a=5m/s2,卫星中用弹簧秤悬挂一个质量m=9kg的物体。当卫星升空到某高处时,弹簧秤的示数为85N,那么此时卫星距地面的高度是多少千米(地球半径取R=6400km,g=10m/s2)?
某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化,实验后计算机屏幕显示如下的图象。已知在状态
时气体的体积
,求:
①气体在状态的压强;②气体在状态
的体积。
如图(a)所示,平行金属板和
间的距离为
,现在
、
板上加上如图(b)所示的方波形电压,
=0时
板比
板的电势高,电压的正向值为
,反向值也为
,现有由质量为
的带正电且电荷量为
的粒子组成的粒子束,从
的中点
以平行于金属板方向
的速度
不断射入,所有粒子不会撞到金属板且在
间的飞行时间均为
,不计重力影响。试求:
(1)粒子射出电场时的速度大小及方向;
(2)粒子打出电场时位置离点的距离范围;
(3)若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后,都能到达圆形磁场边界的同一个点,而便于再收集,则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大?
如图甲所示,、
为间距
=0.5m足够长的粗糙平行导轨,
⊥
,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角
=37°,
间连接有一个
的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为
.将一根质量为
=0.05kg、内阻为
的金属棒
紧靠
放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至
处时刚好达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量
=0.2C,且金属棒的加速度
与速度
的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与
平行。(取
=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)金属棒的内阻;(2)金属棒滑行至
处的过程中,电阻
上产生的热量。
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两个质量都是=0.4kg的砂箱A、B并排放在光滑的水平桌面上,一颗质量为
=0.1kg的子弹以
=140m/s的水平速度射向
,如图所示.射穿
后,进入
并同
一起运动,测得
、
落点到桌边缘的水平距离
=1∶2,求:
(1)沙箱离开桌面的瞬时速度;(2)子弹在砂箱
、
中穿行时系统一共产生的热量
.