(15分)如图甲所示为一倾角
=30°的足够长的绝缘斜面,在斜面上P点的上方是光滑的,P点下方粗糙,整个斜面体处在一个交变的电磁场中,电、磁场的变化规律如图乙和丙所示,磁场方向以垂直纸面向外为正,而电场的方向以竖直向下为正,其中
,
,现有一个可视为质点、带负电的小物块(其质量为
、带电量大小为
),从t=0时刻由静止开始从A点沿斜面下滑,在t=3t0时刻刚好到达斜面上的P点,在以后运动过程中的某时刻开始,物块运动的速率保持不变.若已知斜面粗糙部分与物块间的动摩擦因素为
,求:
(1)小球在t0时刻的速度及AP的长度;
(2)在整个运动过程中物块离开斜面的最大距离为多少?
一个宇航员在半径为R的星球上以初速度v0竖直上抛一物体,经t后物体落回宇航员手中.(1) 该星球表面重力加速度gx是多少?(2)为了使沿星球表面抛出的物体不再落回星球表面,抛出时的速度至少为多少?
如图所示,一架装载救援物资的飞机,在距水平地面h=500m的高处以v=100m/s的水平速度飞行。地面上A、B两点间的距离x=100m,飞机在离A点的水平距离x0=950m时投放救援物资,不计空气阻力,g取10m/s2.
(1)求救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间。
(2)通过计算说明,救援物资能否落在AB区域内。
如右图所示,倾角为30°的斜面体固定在地面上,光滑斜面上放一辆小车.一根弹性杆的一端固定在小车上,另一端固定一个重为2 N的小球.问:
(1)当由于外力作用使小车静止在斜面上时,杆对小球的弹力怎样?
(2)当小车由静止沿斜面下滑时,杆对小球的弹力又怎样?
重500 N的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.3.当用180 N的水平力推物体时,物体所受的摩擦力大小为多少?当用100 N的水平力推物体时,物体所受的摩擦力大小为多少?
如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图,转动轴的一端装有一对随轴转动的磁极,另一端装有摩擦小轮.电枢线圈绕在固定的U形铁芯上,自行车车轮转动时,通过摩擦小轮带动磁极转动,使线圈中产生正弦交变电流,给车头灯供电.
已知自行车车轮半径r=35 cm,摩擦小轮半径r0=1.00 cm.线圈有n=800匝,线圈框横截面积S=20 cm2,总电阻R1=40 Ω.旋转磁极的磁感应强度B=0.010 T,车头灯电阻R2=10 Ω.当车轮转动的角速度ω=8 rad/s时.求:
(1)发电机磁极转动的角速度.
(2)车头灯中电流的有效值.