如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,传送带在电动机的带动下,始终保持v0=2 m/s的速率运行.现把一质量为m=1kg的工件(可看为质点)轻轻放在传送带的底端,经时间t=1.9 s,工件被传送到h=1.5 m的高处,并取得了与传送带相同的速度,取g=10 m/s2.求:
(1)工件与传送带之间的滑动摩擦力f
(2)工件与传送带之间的相对位移Δs
如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板,
的右端有固定挡板
,木板
的长度为
。另有小物块
和
可以在长木板上滑动,
之间和
之间的动摩擦因数相同,
之间和
之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
的尺寸以及
的厚度皆可忽略不计,
(连同挡板
)的质量皆为
。(1)若
被固定在桌面上,
静止放在木板
的中央,
以初速度
从左端冲上木板
,物块
刚好能碰到
,求
之间的动摩擦因数;(2)若
未被固定在桌面上,开始时
静止放在木板
的中央,
以初速度
从左端冲上木板
。a.要使物块
与
能相碰,初速度
应满足的条件是什么?b.若物块
与
发生碰撞过程的时间极短,且碰撞过程中没有机械能损失,要使物块
能够与挡板
发生碰撞,初速度
应满足的条件是什么?
1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时,发现了一种新的电磁效应:将导体置于磁场中,并沿垂直磁场方向通入电流,则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差,这种现象后来被称为霍尔效应,这个横向的电势差称为霍尔电势差。
(1)如图14甲所示,某长方体导体的高度为
、宽度为
,其中的载流子为自由电子,其电荷量为
,处在与
面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为
。在导体中通有垂直于
面的电流,若测得通过导体的恒定电流为
,横向霍尔电势差为
,求此导体中单位体积内自由电子的个数。
(2)对于某种确定的导体材料,其单位体积内的载流子数目和载流子所带电荷量
均为定值,人们将
定义为该导体材料的霍尔系数。利用霍尔系数
已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头,有些探头的体积很小,其正对横截面(相当于图14甲中的
面)的面积可以在
以下,因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度。如图14乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器,其中的探头装在探杆的前端,且使探头的正对横截面与探杆垂直。这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小
,又可以监测出探头所产生的霍尔电势差
,并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小,且显示在仪器的显示窗内。
①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中,对探杆的放置方位有何要求;
②要计算出所测位置磁场的磁感应强度,除了要知道外,还需要知道哪个物理量,并用字母表示。推导出用上述这些物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式。
如图所示,在轴上方有一匀强电场,场强大小为
,方向竖直向下。在
轴下方有一匀强磁场,磁感应强度为
,方向垂直于纸面向里。在
轴上有一点
,离原点距离为
。现有一带电量为
,质量为
的粒子,不计重力,从
区间某点由静止开始释放后,能经过
点。试求:
(1)释放瞬间粒子的加速度;
(2)释放点的坐标应满足的关系式?
如图所示,宽为0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中,框架左端连接一个
的电阻,框架上面置一电阻
的金属导体
,
长为
。
始终与框架接触良好且在水平恒力
作用下以
的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长。轨道电阻及接触电阻忽略不计)。
(1)试判断金属导体两端哪端电势高;
(2)求通过金属导体的电流大小;
(3)求水平恒力对金属导体
做功的功率。
如图,半径为的四分之一光滑圆弧轨道
固定在竖直面内,最低点
与长
的水平轨道相切于
点。
离地面高
,
点与一倾角为
的光滑斜面连接。质量
的小滑块从圆弧顶点
由静止释放,滑块与BC间的动摩擦因数
。取
。求:(1)小滑块刚到达圆弧的
点时对圆弧的压力;(2)小滑块到达
点时的速度大小;(3)小滑块从
点运动到水平面所需的时间。