如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上.导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好.在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内.
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;
(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v﹣t关系如图(b)所示,已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小.
如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个大小相同小球A、B、C,质量分别为mA=mC=1.0kg,mB=2.0kg,现让A球以v0=3m/s的速度向着B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,C球的最终动量是系统总动量的,求A、B、C球最终的速度大小。
单色光束射到折射率n=1.414的透明球表面,光束在过球心的平面内,入射角i=45°。经折射进入球内,又经内表面反射一次,再经球面折射后射出的光线,如图示。(图中已画出入射光和出射光).
①在图中画出光线在球内的路径和方向。
②求入射光和出射光之间的夹角α;
③如果入射的是一束白光,问那种颜色光的α角最大?哪种颜色的光α角最小。
清晨,湖中荷叶上有一滴约为0.1cm3的水珠,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol,试估算:
①这滴水珠中约含有多少水分子;
②一个水分子的直径多大.(以上计算结果保留两位有效数字)
如图所示是倾角θ=37º的固定光滑斜面,两端有垂直于斜面的固定挡板P、Q,PQ距离L=2m,质量M=1.0kg的木块A(可看成质点)放在质量m="0.5kg" 的长d=0.8m的木板B上并一起停靠在挡板P处,A木块与斜面顶端的电动机间用平行于斜面不可伸长的轻绳相连接,现给木块A沿斜面向上的初速度,同时开动电动机保证木块A一直以初速度v0=1.6m/s沿斜面向上做匀速直线运动,已知木块A的下表面与木板B间动摩擦因数μ1=0.5,经过时间t,当B板右端到达Q处时刻,立刻关闭电动机,同时锁定A、B物体此时的位置。然后将A物体上下面翻转,使得A原来的上表面与木板B接触,已知翻转后的A、B接触面间的动摩擦因数变为μ2=0.25,且连接A与电动机的绳子仍与斜面平行。现在给A向下的初速度v1=2m/s,同时释放木板B,并开动电动机保证A木块一直以v1沿斜面向下做匀速直线运动,直到木板B与挡板P接触时关闭电动机并锁定A、B位置。求:
(1)B木板沿斜面向上加速运动过程的加速度大小;
(2)A、B沿斜面上升过程所经历的时间t;
(3)A、B沿斜面向下开始运动到木板B左端与P接触时,这段过程中A、B间摩擦产生的热量。
如图所示,空间有水平向右的匀强电场,电场场强大小为E,在电场中用一根长为L的不可伸长的轻丝线吊着一电荷量为q的小球,小球保持静止时丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向改变为竖直向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响,求:
(1)小球所受重力的大小;
(2)小球经过最低点时对丝线的拉力。