如图所示,光滑的U形金属导轨MNN′M′水平的固定在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长,M′、M之间接有一个阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上,并与导轨接触良好.给棒一个水平向右的初速度v0开始向右滑行.求:
(1)开始运动时,棒中的瞬时电流i和棒两端的瞬时电压u分别为多大?
(2)当棒的速度由v0减小到v0/10的过程中,棒中产生的焦耳热Q是多少?
如图,静止于处的正离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从
点垂直
进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为
,其所在处场强为
、方向如图所示。离子质量为
、电荷量为
,
,
,离子重力不计。求:(1)加速电场的电压
;(2)若离子恰好能打在
点上,求矩形区域
内匀强电场场强
的值;(3)若撤去矩形区域
内的匀强电场,换为垂直纸面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在
上,求磁场磁感应强度
的取值范围。
两平行金属光滑导轨间的距离,导轨所在平面与水平面之间的夹角为
,在导轨所在的空间内分布着磁感应强度大小
、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场,导轨的一端接有水平放置的线圈,内阻
,面积为
,匝数
匝。已知线圈平面内有垂直平面向上的磁场
以
的变化率均匀减小,现将一质量
kg、内阻
的导体棒
垂直导轨放置,与导轨接触良好,开关S接通后撤去外力导体棒能保持静止,重力加速度
。(
,
)求:
(1)线圈上产生的电动势大小;
(2)通过定值电阻的电流大小.
如图所示,如量为m=0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态.PA与竖直方向的夹角37°,PB沿水平方向.质量为M=10kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,sin53°=0.80,cos53°=0.60,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)轻绳PB拉力的大小;
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.
一辆执勤的警车停在公路旁边,当警员发现从他身旁以v1=36km/h的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定立即前去追赶。经过t0=5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀速加速运动,但行驶速度不能超过vm=90km/h。,问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后最快要多长时间才能追上货车?
商场工作人员拉着质量m=20kg的木箱沿水平地面运动。若用F1=100N的水平力拉木箱,木箱恰好做匀速直线运动;现改用F2=150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上,如图所示。已知sin53°=0.80,cos53°=0.60,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)F2作用在木箱上时,木箱运动的加速度大小;
(2)F2作用在木箱上2.0s时间内木箱移动的距离。