(15分)如图所示,倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接.轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,大小B1=1T;匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.取g=10m/s2.
(1)求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;
(2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;
(3)若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m,cd棒由静止释放后,为使cd棒中无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化,将cd棒开始运动的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内,磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式.
(12分).如图为一列简谐波在t1=0时刻的图象。此时波中质点M的运动方向沿y负方向,且到t2=0.55s质点M恰好第3次到达y正方向最大位移处。试求:
(1)此波向什么方向传播?
(2)此波波长多大?周期多大?波速是多大?
(3)从t1=0至t3=1.2s,波中质点N走过的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少?
(10分)如图所示,某透明液体深1m,一束与水平面成300角的光线从空气照向该液体,进入该液体的光线与水平面的夹角为450。试求:
(1)该液体的折射率;
(2)进入液体的光线经多长时间可以照到底面。
如图所示,质量为10kg的小球,从竖直圆弧轨道的A点由静止释放,沿1/4圆弧轨道运动至最低点B后飞出,落在水平面上的C点,已知落到C点时速度的大小为 25m/s,轨道半径和B点离地高度均为20m,不计空气阻力,g取10 m/s2,试求:
⑴ 小球经过B点时的速度?
⑵小球从A点运动至B点的过程中克服阻力做的功?
⑶小球以过B点时对轨道的压力?
如图,斜面倾角,另一边与地面垂直,高为
,斜面顶点有一个定滑轮,物块A和B的质量分别为
和
,通过一根不可伸长的细线连结并跨过定滑轮,开始时两物块都位于距地面的垂直距离为
的位置上,释放两物块后,A沿斜面无摩擦地上滑,B沿斜面的竖直边下落,且落地后不反弹。若物块A恰好能到达斜面的顶点,试求
和
的比值?(滑轮质量、半径及摩擦均忽略)
汽车发动机的额定功率为80KW,质量为2000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍。若汽车在水平路面上,从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动。达到额定功率后又行驶了800m达到最大速度。(g取10 m/s2)试求:
(1)汽车在水平路面上能达到的最大速度?
(2)匀加速过程能持续多长时间?
(3)匀加速后的800m过程所用的时间?