如图所示,一个匝数n=100、边长L=0.1m的正方形导线框abcd,以v=1m/s的速度向右匀速进入磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,在运动过程中线框平面始终与磁场垂直,已知线框的总电阻R=25Ω。求在进入磁场的整个过程中
(1)导线中感应电流的大小;
(2)ab边所受安培力的大小;
(3)线框中产生的热量。
如图所示,一固定的l/4圆弧轨道,半径为l.25m,表面光滑,其底端与水平面相切,且与水平面右端P点相距6m。轨道的下方有一长为l.5m的薄木板,木板右侧与轨道右侧相齐。现让质量为1kg的物块从轨道的顶端由静止滑下,当物块滑到轨道底端时,木板从轨道下方的缝隙中冲出,此后木板在水平推力的作用下保持6m/s的速度匀速运动,物块则在木板上滑动。当木板右侧到达P点时,立即停止运动并被锁定,物块则继续运动,最终落到地面上。已知P点与地面相距l.75m,物块与木板间的动摩擦因数为0.1,取重力加速度g=10m/s2,不计木板的厚度和缝隙大小,求:
(1)物块滑到弧形轨道底端受到的支持力大小;
(2)物块离开木板时的速度大小;
(3)物块落地时的速度大小及落地点与P点的水平距离。
如图所示,空间存在竖直向下的有界匀强磁场B,一单匝边长为L,质量为m的正方形线框abcd放在水平桌面上,在水平外力作用下从左边界以速度v匀速进入磁场,当cd边刚好进入磁场后立刻撤去外力,线框ab边恰好到达磁场的右边界,然后将线框以ab边为轴,以角速度ω匀速翻转到图示虚线位置.已知线框与桌面间动摩擦因数为μ,磁场宽度大于L,线框电阻为R,重力加速度为g,求:
(1)当ab边刚进入磁场时,ab两端的电压Uab;
(2)水平拉力F的大小和磁场的宽度d;
(3)匀速翻转过程中线框产生的热量Q.
1928年,德国物理学家玻特用α粒子()轰击轻金属铍(
)时,发现有一种贯穿能力很强的中性射线.查德威克对该粒子进行研究,进而发现了新的粒子——中子.
①请写出α粒子轰击轻金属铍的核反应方程.
②若中子以速度v0与一质量为mN的静止氮核发生碰撞,测得中子反向弹回的速率为v1,氮核碰后的速率为v2,则中子的质量m等于多少?
如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T1。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:
①活塞上升的高度;
②加热过程中气体的内能增加量。
如图所示,以水平地面建立x轴,有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上,木板长L=11.5m.已知木板与地面的动摩擦因数为 µ1=0.1,m与M之间的动摩擦因数 µ2=0.9(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).m与M保持相对静止共同向右运动,已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为v0=10m/s,在坐标为x=21m处的P点有一挡板,木板与挡板瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速度不变,若碰后立刻撤去挡板,g取10m/s2,求:
(1)木板碰挡板时的速度V1为多少?
(2)碰后M与m刚好共速时的速度?
(3)最终木板停止运动时AP间距离?