如图1所示,固定于绝缘水平面上且间距d = 0.2m的U型金属框架处在竖直向下、均匀分布的磁场中,磁场的左边界cd与右边界ab之间的距离L = 1m。t=0时,长为d的金属棒MN从ab处开始沿框架以初速度υ0 = 0.2m/s向左运动,t = 5s时棒刚好达到cd处停下;t=0时刻开始,磁场的磁感应强度B的倒数随时间t的变化规律如图2所示。电阻R = 0.4Ω,棒的电阻r = 0.1Ω,不计其他电阻和一切摩擦阻力,棒与导轨始终垂直且接触良好。求:
(1)在0~1s内棒受到的安培力;
(2)棒的质量m;
(3)在0~5s内电阻R消耗的平均电功率P1。
滑水运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明:在进行滑水运动时,水对滑板的作用力FN方向垂直于板面,大小为kv2(其中v为滑板速率、水可视为静止)。如图所示在某次运动中,滑板在水平牵引力的作用下做匀速直线运动,此时滑板与水面的夹角θ=37°,相应的k=54kg/m,人和滑板的总质量为108kg。(g=10m/s2,sin37°=0.6,忽略空气阻力)
(1)水平牵引力的大小。
(2)滑板速率;
(3)水平牵引力的功率。
水平向右的匀强电场中,用长为R的轻质细线在O点悬挂一质量为m的带电小球,静止在A处,AO的连线与竖直方向夹角为370
(1)小球的电性及绳子对它的拉力的大小
(2)现给小球施加一个沿圆弧切线方向的初速度V0,小球便在竖直面内运动,为使小球能在竖直面内完成圆周运动,这个初速度V0至少应为多大?
如图所示的匀强电场中,有A.B.c三点,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8 C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1=1.2×10-7 J,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)电荷从b移到c,静电力做功W2;
(3)A.c两点间的电势差Uac.
竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图所示.
(1)小球带电荷量是多少?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
如图所示,质量MA=2m的直杆A悬于离地面很高处,杆A上套有质量MB=m的小环B。将小环B由静止释放,环做加速度a=3/4g的匀加速运动。经过时间后,将杆A上方的细线剪断,杆A开始下落。杆A足够长,环B始终未脱离杆A,不计空气阻力,已知重力加速度为g,求:
(1)杆A刚下落时的加速度a';
(2)在小环B下落的整个过程中,环B对杆A所做的功W;
(3)在小环B下落的整个过程中,系统产生的热量Q。