如图所示,间距为l的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内,电阻为R、质量为m、长为l 的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上,并与导轨垂直. 在水平光滑导轨间有与水平面成
、并垂直于ab的匀强磁场;倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场,磁感应强度均为B。倾斜导轨与水平面夹角也为
,杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为
. ab杆在水平恒力作用下由静止开始运动,当cd刚要滑动时ab恰达到最大速度 . (
=
、
、最大静摩擦力等于滑动摩擦力).求:
(1)此时杆cd中的电流大小;
(2)杆ab的最大速度;
(3)若此过程中流过杆ab的电量为
,则cd产生的焦耳热Q为多大?
如图(a),磁铁A、B的同名磁极相对放置,置于水平气垫导轨上。A固定于导轨左端,B的质量m=0.5kg,可在导轨上无摩擦滑动。将B在A附近某一位置由静止释放,由于能量守恒,可通过测量B在不同位置处的速度,得到B的势能随位置x的变化规律,见图(c)中曲线I。若将导轨右端抬高,使其与水平面成一定角度(如图(b)所示),则B的总势能曲线如图(c)中II所示,将B在
处由静止释放,求:(解答时必须写出必要的推断说明。取
)
(1)B在运动过程中动能最大的位置;
(2)运动过程中B的最大速度和最大位移。
(3)图(c)中直线III为曲线II的渐近线,求导轨的倾角。
(4)若A、B异名磁极相对放置,导轨的倾角不变,在图(c)上画出B的总势能随x的变化曲线.

(14分)如图甲所示,一质量为m="1" kg的物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用并向右运动,第3 s末物块运动到B点时速度刚好为0,第5 s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ=0.2,(g取10 m/s2)求:
(1)A与B间的距离;
(2)水平力F在5 s内对物块所做的功.
如图有一半径为r="0.2" m的圆柱体绕竖直轴OO′以ω="9" rad/s 的角速度匀速转动.今用力F将质量为1 kg的物体A压在圆柱侧面,使其以v0="2.4" m/s的速度匀速下降.若物体A与圆柱面的摩擦因数μ=0.25,求力F的大小.(已知物体A在水平方向受光滑挡板的作用,不能随轴一起转动.)
一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2 m,它们的下端平齐并固定,另一端自由,如图所示.当压缩此组合弹簧时,测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示.试求这两根弹簧的劲度系数k1和k2.
如图所示,间距
的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成
角放置,导轨电阻不计,导轨上端连有
的电阻,磁感应强度为
的匀强磁场垂直导轨平面向上,
时刻有一质量
,电阻
的金属棒,以
的初速度从导轨上某一位置
开始沿导轨向上滑行,金属棒垂直导轨且与导轨接触良好,与此同时对金属棒施加一个沿斜面向上且垂直于金属棒的外力
,使金属棒做加速度大小为
的匀减速直线运动,则:
(1)
时,外力
的大小?
(2)若已知金属棒运动从开始运动到最高点的过程中,电阻
上产生的热量为
,求此过程中外力
做的功?
(3)到最高点后,撤去外力
,经过足够长时间后,最终电阻
上消耗的功率是多少?