如图所示路,无限长的竖直光滑U形金属框架项端串入一个电容器,横跨在框架上的金属棒AB始终与金属框架保持良好接触,金属棒AB始终位于磁感应强度为B1=2T的垂直纸面向外的水平匀强磁场中,AB棒的质量为M=200g,长度为L=1m,电阻为r=1Ω。R=9Ω定值电阻也与金属框架接触良好。竖直放置的足够长的荧光屏PQ,竖直平行放置的两金属板M、N相距为d=12cm,K1、K2为M、N板上的两个小孔,且K1、K2、C、荧光屏上的O点在同一水平直线上,CK2=2R′,C点跟荧光屏O点之间的距离为L′=2R′。在以C为圆心,半径为R′=10cm的圆形区域内,有一个方向垂直纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度大小为B2=0.10T。AB棒由静止释放下,当AB棒在磁场B1匀速下滑时,比荷为2.0×104C/kg的正离子流由K1进入电场后,通过K2向磁场中心射去,通过磁场后落到荧光屏PQ上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计,g=10m/s2。问:
(1)通过电阻的电流I和AB棒的匀速下滑速度v;
(2)如果正离子打在荧光屏上的D点,则OD之间的距离。
(3)正离子从K1点到打到屏上的运动时间。
重为G=0.1N的金属棒ab,放在光滑的平行金属导轨上,如图所示,轨道间距为L=0.5m,所在平面与水平面的夹角为30º,匀强磁场垂直于轨道平面向上,电源电动势E=3V,金属棒电阻R=6Ω,其余电阻不计,若金属棒恰好静止,求:
(1)金属棒所受安培力的方向;
(2)磁感应强度的大小。
如图所示,一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点,将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力。
(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球的释放点离A点的最大高度是多少?
长1米的木板A,质量为M=1kg,静止在水平地面上。在木板最左端有一质量为m=2kg的小物块B,在沿水平向右F=10牛的恒力作用下由静止开始运动,物块和木板、木板和水平面间的滑动摩擦系数分别为。在把小物块从木板右端拉下去的过程中,求:
(1)运动过程中A、B的加速度分别是多大?
(2)在此过程中木板运动的位移为多大?(小物块可看作质点)(g取10m/s2)
如图甲所示,有一足够长的粗糙斜面,倾角θ=37°,一滑块以初速度v0=16 m/s从底端A点滑上斜面,滑至B点后又返回到A点.滑块运动的图象如图乙所示,求:(已知:sin37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2)
(1)AB之间的距离;
(2)滑块再次回到A点时的速度;
(3)滑块在整个运动过程中所用的时间。
如图所示,质量为m1=5 kg的滑块,置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小为30 N的力F推滑块,滑块沿斜面向上匀速运动,斜面体质量m2=10 kg,且始终静止,取g=10 m/s2,求:
(1)斜面对滑块的摩擦力;
(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力。