如图所示,两根与水平面成θ=30°角的足够长光滑金属导轨平行放置,导轨间距为L=1m,导轨底端接有阻值为0.5W的电阻R,导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度B=1T。现有一质量为m=0.2 kg、电阻为0.5W的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M=0.5 kg的物体相连,细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放,棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。运动过程中,棒与导轨始终保持垂直接触。(取重力加速度g=10m/s2)求:
(1)金属棒匀速运动时的速度;
(2)棒从释放到开始匀速运动的过程中,电阻R上产生的焦耳热;
(3)若保持某一大小的磁感应强度B1不变,取不同质量M的物块拉动金属棒,测出金属棒相应的做匀速运动的v值,得到实验图像如图所示,请根据图中的数据计算出此时的B1;
改变磁感应强度的大小为B2,B2=2B1,其他条件不变,请在坐标图上画出相应的v—M图线,并请说明图线与M轴的交点的物理意义。
用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路,开关S闭合时,有一质量为,带电荷量为
的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点,平行板电容器的下极板接地。现打开开关S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动,并和此板碰撞,碰撞过程中小球没有机械能损失,只是碰后小球所带电荷量发生变化,碰后小球带有和该极板同种性质的电荷,并恰能运动到另一极板,设两极板间距离为
,不计电源内阻,求:
小球开始带什么电?小球开始在中点的电势是多少?电源电动势E为多大?
小球与极板碰撞后所带的电荷量
为多少?
如图所示的电路中,电源电动势为,内电阻为
,电动机线圈电阻为
。若开关闭合后通过电源的电流为3A,试求:
上消耗的电功率;
电动机的输出功率。
如图所示,正面朝下的斜面与水平面夹角θ=37o,滑块质量m=1kg,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,一个F=20N的水平推力作用在滑块上,滑块紧贴斜面加速下滑。试求:以质点表示滑块画出它的受力示意图;
求斜面对物块的弹力大小;
求物块所受的合力?(sin37o=0.6,cos37o=0.8,g=10N/kg)
如图所示,将一根长为L的不可伸长的轻质绳子分成等长的两段,绳子的一端悬挂于水平天花板上,另一端共同吊起一个重力为G的物体P并处于静止状态,试求:若绳子与天花板的夹角为θ,求绳子张力的大小;
若绳子的最大承受张力为T0=5G/6,要保证绳子不被拉断,求天花板上两悬挂点距离的取值要求。
以质点表示物体,按下面要求作出受力示意图:如图a所示,A置于水平地面上,通过一轻绳跨过光滑定滑轮与B物体连接,两物体均处于静止状态,请画出物体A的受力示意图;
如图b所示,固定的斜面上,A、B两个方形物体叠放在一起并处于静止状态,请画出B物体的受力示意图。