如图所示,两根电阻不计、相距L且足够长的平行光滑导轨与水平面成角,导轨处在磁感应强度B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,导轨下端连接阻值为R的电阻。现让一质量为m,电阻也为R、与导轨接触良好的水平金属棒ab从静止开始下滑,ab下滑距离s后开始匀速运动,重力加速度为g。求:
(1)ab棒匀速下滑时速度v的大小;
(2)ab棒从静止至开始匀速下滑的过程中,ab棒上产生的热量。
如图所示,光滑水平细杆MN、CD,MN、CD在同一竖直平面内。两杆间距离为h,N、C连线左侧存在有界的电场,电场强度为E。质量为m的带正电的小球P,穿在细杆上,从M端点由静止向N端点运动,在N、C连线中点固定一个带负电的小球,电荷量为Q。在匀强电场中做匀速圆周运动恰好回到C点,且小球P与细杆之间相互绝缘。
求:①带正电的小球P的电荷量q ,
②小球P在细杆MN上滑行的末速度v0;
③光滑水平细杆M、N两点之间的电势差;
如图所示,一根原来静止在固定的光滑绝缘水平台上的导体棒ab,长为L=1m,质量m=0.2kg,导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计,质量M=2.5kg的金属框架上,导体棒的电阻R=1Ω,磁感强度B=1T的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面.当金属框架在手指牵引下上升h=0.8m,获得稳定速度,此过程中导体棒产生热量Q=2J,下一刻导体棒恰好要离开平台.(不计一切摩擦和导线间的相互作用,g取10m/s2.)求:
(1)导体棒所达到的稳定速度是多少?
(2)此过程中手对金属框架所做的功是多少?
一质量为100g的质点处于静止状态,现受一个力的作用,其中的大小变化如图所示。在此过程中,求:(1)、质点0.5s内的位移大小。 (2)、描绘出速度大小v—t的变化图像。
微波实验是近代物理实验室中的一个重要部分。反射式速调管是一种结构简单、实用价值较高的常用微波器件之一,它是利用电子团与场相互作用在电场中发生振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。如图1所示,在虚线MN两侧分布着方向平行于X轴的电场,其电势φ随x的分布可简化为如图2所示的折线。一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知带电微粒质量m=1.0×10-20 kg,带电荷量q=-1.0×10-9 C,A点距虚线MN的距离d1=1.0 cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应。求:
(1)B点距虚线MN的距离d2;
(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。
某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过L时,装置可安全工作。轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦。一质量为m的小车若以速度v撞击弹簧,将导致轻杆向右移动。
(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x
(2)若以速度v0(已知)撞击,将导致轻杆右移,求小车与弹簧分离时速度(k未知)
(3)在(2)问情景下,求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm(k未知)