如图1所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m,导轨处于匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度大小为B,金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦,不计导轨、金属棒的电阻,重力加速度为g,现闭合开关S,将金属棒由静止释放。
(1)判断金属棒ab中电流的方向;
(2)若电阻箱R2接入电路的阻值为R2="2" R1,当金属棒下降高度为h时,速度为v,求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1;
(3)当B=0.40T,L=0.50m,37°时,金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图2所示。取g= 10m/s2,sin37°= 0.60,cos37°= 0.80。求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m。
如图所示,一日字形导体框位于一匀强磁场上方l处,其中导体棒AB、CD、EF质量均为m、电阻均为R、长均为l,其它电阻不计,导体棒AC、BD的质量忽略不计,其长度为2l,水平方向的匀强磁场的磁感应强度为B,磁场宽度为2l,虚线MN、PQ为磁场边界,某时刻起线框由静止释放,当EF进入磁场时,线框刚好开始做匀速运动,则:
(1)导体棒CD刚进入磁场时线框加速度的大小?
(2)线框匀速运动时速度的大小?
(3)从开始到线框匀速运动结束的过程中导体棒EF所产生的热量?
如图所示,两块足够大的平行金属板a、b竖直放置,板间有场强为E的匀强电场,两板距离为d,今有一带正电微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入板间,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场大小为E,方向竖直向上,磁感应强度,方向垂直纸面向里。求:
(1)微粒的带电量q;
(2)微粒穿出bc区域的位置到a板下边缘的竖直距离L(用d表示);
(3)微粒在ab、bc区域中运动的总时间t(用d、v0表示)。
如图所示,物块A、木板B的质量均为m=10kg,不计A的大小,B板长L="3" m。开始时A、B均静止。现给A以某一水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B、B与地之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1,g取10m/s2。
(1)若物块A刚好没有从B上滑下来,则A的初速度多大?
(2)若把木板B放在光滑水平面上,让A仍以(1)问的初速度从B的最左端开始运动,则A能否与B脱离?最终A和B的速度各是多大?
如图甲所示,在以O为坐标原点的xOy平面内,存在着范围足够大的电场和磁场。一个带正电小球在0时刻以v0=3gt0的初速度从O点沿+x方向(水平向右)射入该空间,在t0时刻该空间同时加上如图乙所示的电场和磁场,其中电场沿方向(竖直向上),场强大小
,磁场垂直于xOy平面向外,磁感应强度大小
。已知小球的质量为m,带电量为q,时间单位t0,当地重力加速度g,空气阻力不计。试求:
(1)12t0末小球速度的大小。
(2)在给定的xOy坐标系中,大体画出小球在0到24t0内运动轨迹的示意图。
(3)30t0内小球距x轴的最大距离。
如图所示,在京昆高速公路266 km处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪,可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度.若B为测速仪,A为汽车,两者相距355 m,此时刻B发出超声波,同时A由于紧急情况而急刹车,当B接收到反射回来的超声波信号时,A恰好停止,且此时A、B相距335 m,已知声速为340 m/s。
(1)求汽车刹车过程中的加速度;
(2)若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h~110km/h,则该汽车刹车前的行驶速度是否合法?