如图所示,两根相距为L的金属导轨固定于倾角为θ的斜面上,导轨电阻不计,一根质量为m、长为L、电阻为3R 的金属棒两端放于导轨上,金属棒与导轨间的动摩擦因数为µ,棒与导轨的接触电阻不计。导轨下端连有阻值为2R的电阻和电流传感器,电流传感器与计算机相连,且其电阻忽略不计。斜面上分布着宽度为a、间距为b的2014段方向垂直于斜面向下的匀强磁场(a>b)。金属棒初始位于OO′处,与第1磁场区域相距2a,金属棒由静止开始释放。(重力加速度为g)

(1)为使金属棒均能匀速通过每段匀强磁场区域,求第1磁场区域的磁感应强度B1大小;
(2)在满足(1)情况下,求金属棒进入第3磁场区域时的速度v3大小和第2014磁场区域的磁感应强度B2014大小;
(3)现使2014段磁场区域的磁感应强度均相同,当金属棒穿过各段磁场时,发现计算机显示出的电流I随时间t以固定的周期做周期性变化,请在答题纸上给定的坐标系中定性地画出计算机显示的I-t图(假设从金属棒进入第1段磁场开始计时,图中T为其周期)。
(4)在(3)的情况下,求整个过程中导轨下端电阻上产生的热量,以及金属棒从第2014磁场区域穿出时的速度大小。
把带电荷量2×10-8 C 的正点电荷从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功8×10-6 J,若把该电荷从无限远处移到电场中的B点,需克服电场力做功2×10-6 J,取无限远处电势为零.求:
(1)A点的电势.
(2)A、B两点的电势差.
(3)若把2×10-5 C的负电荷由A点移动到B点,电场力做的功.
两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成
角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻,一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计,现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
(1)求ab杆下滑的最大速度
;
(2)ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x
质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去推力F,其运动的v-t图像如图所示,g取10m/s2,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数
(2)水平推力F的大小
(3)0~10s内物体运动位移的大小
两块厚度相同的木块A和B,紧靠着放在光滑的水平面上,其质量分别为
,
,它们的下底面光滑,上表面粗糙;另有一质量
的滑块C(可视为质点),以
的速度恰好水平地滑到A的上表面,如图所示,由于摩擦,滑块最后停在木块B上,B和C的共同速度为3.0m/s,求:
(1)木块A的最终速度
(2)滑块C离开A时的速度
如图所示,是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件,它的折射率为
,横截面半径为R,现用一束细光线与圆柱体的轴线成
的入射角射入圆柱体,不考虑光线在圆柱体内的反射,真空中光速为c.
(1)作出光线穿过圆柱体并射出的光路图;
(2)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原方向的角度;
(3)计算光线在圆柱体中的传播时间.