(1)如图1所示,固定于水平面上的金属框架abcd,处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。框架的ab与dc平行,bc与ab、dc垂直。MN与bc的长度均为l,在运动过程中MN始终与bc平行,且与框架保持良好接触。磁场的磁感应强度为B。
a. 请根据法拉第电磁感应定律,推导金属棒MN中的感应电动势E;
b. 在上述情景中,金属棒MN相当于一个电源,这时的非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定义,推导金属棒MN中的感应电动势E。
(2)为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程,现构建如下情景:如图2所示,在垂直于纸面向里的匀强磁场中,一内壁光滑长为l的绝缘细管MN,沿纸面以速度v向右做匀速运动。在管的N端固定一个电量为q的带正电小球(可看做质点)。某时刻将小球释放,小球将会沿管运动。已知磁感应强度大小为B,小球的重力可忽略。在小球沿管从N运动到M的过程中,求小球所受各力分别对小球做的功。
如图所示,质量M=2kg的木块套在水平杆上,并用轻绳与质量m=
kg的小球相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=10
N拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10 m/s2,求运动过程中木块M与水平杆间的动摩擦因数.
如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速运动,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10 m/s2.)求:
(1)雪橇对受到地面的支持力大小;
(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小.
如图所示,一个质量为m=2kg的均匀球体,放在倾角的光滑斜面上,并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住,处于平衡状态。求:球体受到挡板和斜面的弹力。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10 m/s2.)
某时刻的波形图如图所示,波沿x轴正方向传播,质点p的坐标x=0.32 m.从此时刻开始计时.
(1)若每间隔最小时间0.4 s重复出现波形图,求波速.
(2)若p点经0.4 s第一次达到正向最大位移,求波速.
(3)若p点经0.4 s到达平衡位置,求波速.
甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边时开始以0.5 m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:
(1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离;
(2)乙车追上甲车所用的时间.