(12分)如图所示,光滑绝缘水平面上方有两个方向相反的水平方向匀强磁场,竖直虚线为其边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为.竖直放置的正方形金属线框边长为
、电阻为R、质量为m.线框通过一绝缘细线与套在光滑竖直杆上的质量为M的物块相连,滑轮左侧细线水平。开始时,线框与物块静止在图中虚线位置且细线水平伸直。将物块由图中虚线位置由静止释放,当物块下滑h时速度大小为
,此时细线与水平夹角
,线框刚好有一半处于右侧磁场中。(已知重力加速度g,不计一切摩擦)求:
(1)此过程中通过线框截面的电荷量q;
(2)此时安培力的功率;
(3)此过程在线框中产生的焦耳热Q。
长为L的平行金属板,板门形成匀强电场,一个带电为+q、质量为m的带电粒子(不计重力),以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°,如图所示.
求:(1)粒子离开电场时速度的大小V.
(2)匀强电场的场强.
(3)两板间的距离d.
一个灯泡L,额定电压U=6V、额定功率P=12W。一台直流电动机D,其线圈电阻R=2Ω,把L与D并联,当电动机正常丁作时,灯泡也正常发光。如果把L与D串联,当电动机正常工作时,灯泡的实际功率是P1 =9W.求这时电动机转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变).
如图所示,一轻质三角形框架B处悬挂一定滑轮(质量可忽略不计)。一体重为500N的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为300N的物体。
(1)此时人对地面的压力是多大?
(2)斜杆BC,横杆AB所受的力是多大?
汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2 s速度变为6 m/s。求:
(1)刹车后2 s内前进的距离及刹车过程中的加速度;
(2)刹车后前进9 m所用的时间;
(3)刹车后8 s内前进的距离。
如图,两弹簧的劲度系数分别为k1和k2,弹簧k1悬挂在天花板上。两弹簧间连接着质量为m的物体。若在k2的下端A点再悬挂着一质量为m的物体,求A点下移的距离是多少?