如图所示,电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ,导轨间距为l,轨道所在平面的正方形区域内存在一有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上.电阻相同、质量均为m的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上,甲金属杆恰好处在磁场的上边界处,甲、乙相距也为l.在静止释放两金属杆的同时,对甲施加一沿导轨平面且垂直于甲金属杆的外力,使甲在沿导轨向下的运动过程中始终以加速度a=gsinθ做匀加速直线运动,金属杆乙进入磁场时立即做匀速运动.
(1)求金属杆的电阻R;
(2)若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中,金属杆乙中所产生的焦耳热为Q,求外力F在此过程中所做的功.
额定功率为80 kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度是20 m/s,汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2 m/s2,运动过程中阻力不变,求:
(1)汽车受到的阻力多大?
(2)3 s末汽车的瞬时功率多大?
(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少?
已知万有引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:
同步卫星绕地球作圆周运动,由得
⑴请判断上面的结果是否正确,并说明理由。如不正确,请给出正确的解法和结果。
⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。
如图所示,一边长L= 0.2m,质量m1=0.5kg,电阻R= 0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=2kg的物块通过轻质细线跨过两光滑的定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d2=0.8m,磁感应强度B=2.5T,磁场宽度d1="0." 3m,物块放在倾角θ=53°的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现将物块m1由静止释放,经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动。(g取10m/s,sin53°=0.8,cos53°= 0.6)求:
(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小?
(2)线框刚好全部进入磁场时动能的大小?
(3)整个运动过程线框产生的焦耳热为多少?
一矩形线圈abcd放置在如图所示的有理想边界的匀强磁场中(OO′的左边有匀强磁场,右边没有),线圈的两端接一只灯泡。已知线圈的匝数n=100、电阻r=1.0 Ω,ab边长L1=0.5 m,ad边长L2=0.3 m,小灯泡的电阻R=9.0 Ω,磁场的磁感应强度B=1.0×10-2 T。线圈以理想边界OO′为轴以角速度ω=200 rad/s按如图所示的方向匀速转动(OO′轴离ab边距离为L2),以如图所示位置为计时起点。求:
(1)在0~的时间内,通过小灯泡的电荷量;
(2)在右图中画出感应电动势e随时间t变化的图像(以abcda方向为正方向,至少画出一个完整的周期);
(3)小灯泡消耗的电功率。
如图所示,玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率f=2×1014Hz的单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角θ=600。已知光在真空中的速度c=3×108m/s,玻璃的折射率n=
,求:
(1)这束入射光线从AD面入射时的入射角多大?
(2)这束光在棱镜中的波长是多大?
(3)该束光线第一次从棱镜射出时的折射角。