如图所示,两根电阻忽略不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置,相距L=1m,在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,磁场区域的高度d=1m,导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=1Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=1.5Ω.它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,b匀速穿过磁场区域,且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场,重力加速度g=10m/s2,不计a、b棒之间的相互作用,导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,求:
(1)b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功;
(2)a棒刚进入磁场时两端的电势差;
(3)保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动,对a棒施加的外力随时间的变化关系.
(10分)如图所示,一U形金属框的可动边AC长0.1m,匀强磁场的磁感强度为0.5T,AC以8m/s的速度水平向右移动,电阻R为5Ω,(其它电阻均不计).
(1)计算感应电动势的大小;
(2)求出电阻R中的电流有多大?
⑶通过AC边的电流方向如何?
如图所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板静止,A、B两木块同时以相向的水平初速度v0和2v0滑上长木板,木板足够长, A、B始终未滑离木板也未发生碰撞。求:
①木块B的最小速度是多少?
②木块A从刚开始运动到A、B、C速度刚好相等的过程中,木块A所发生的位移是多少?
如图所示,宽为a的平行光束从空气斜射到平行玻璃砖上表面,入射角为60°,光束中包含两种波长的光,玻璃砖对这两种光的折射率分别为n1=,n2=
,光束从玻璃下表面出射时恰好分成不重叠的两束,求玻璃砖的厚度d为多少? (已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,结果可用根式表示).
磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2,B1和B2相互间隔,导轨上有金属框abcd。当磁场B1和B2同时以恒定速度沿导轨向右匀速运动时,金属框也会沿导轨向右运动。已知两导轨间距L1="0." 4 m,两种磁场的宽度均为L2,L2=ab,B1=B2=B=1.0T。金属框的质量m="0.1" kg,电阻R=2.0Ω。设金属框受到的阻力与其速度成正比,即f=kv,比例系数k="0." 08 kg/s。求:
(1)若金属框达到某一速度时,磁场停止运动,此后某时刻金属框的加速度大小为a=6.0m/s2,则此时金属框的速度v1多大?
(2)若磁场的运动速度始终为v0=5m/s,在线框加速的过程中,某时刻线框速度v′=2m/s,求此时线框的加速度a′的大小
(3)若磁场的运动速度始终为v0=5m/s,求金属框的最大速度v2为多大?此时装置消耗的功率为多大?
动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具,以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐.几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组,就是动车组.假设有一动车组由六节车厢连接而成,每节车厢的总质量均为m=8×104 kg.其中第一节、第二节带动力,他们的额定功率分别是P1=2×107 W和P2=1×107 W(第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢),车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g=10 m/s2)
(1)求该动车组的最大行驶速度;
(2)若列车以1 m/s2的加速度匀加速启动,求t=10 s时,第一节和第二节车厢之间拉力的值。