如图甲所示,相距为L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO′为右边界匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界OO′也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。
(1)若金属杆ab固定在导轨上的初位置,磁场的磁感应强度在t时间内由B均匀减小到零,求此过程中电阻R上产生的电量q。
(2)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其速度—位移的关系图象如图乙所示(图中所示量为已知量)。求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1。
(3)若ab杆固定在导轨上的初始位置,使匀强磁场保持大小不变绕OO′轴匀速转动。若磁场方向由图示位置开始转过的过程中,电路中产生的焦耳热为Q2. 则磁场转动的角速度ω大小是多少?
如图所示,光滑水平面AB与一半圆开轨道在B点相连,轨道位于竖直面内,其半径为R,一个质量为m的物块静止在水平面上,现向左推物块使其压紧轻质弹簧,然后放手,物块在弹力作用下获得一速度,当它经B点进入半圆轨道瞬间,对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰好能完成半圆周运动到达C点,重力加速度为g。求;
(1)弹簧弹力对物块做的功;
(2)物块从B到C摩擦阻力做的功
(3)物块离开C点后,再落回到水平面上时相对于C点的水平距离
已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,不考虑地球自转的影响.
(1)求地球的质量M?
(2)求地球的第一宇宙速度v?
(3)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T,求卫星距离地面的高度h.
如图所示.一个质量为m=10kg的物体,由1/4光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑,然后滑上粗糙水平面向右滑动2.0m的距离而停止.已知轨道半径R=0.8m,g=10m/s2,求:
①物体滑至轨道底端时的速度?
②物体与水平面间的动摩擦因数μ?
如图所示,MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨,相距=50cm。导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中。一根电阻r=0.1Ω的金属棒ab可紧贴导轨左右运动。两块平行的、相距d=10cm、长度L=20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接,图中跨接在两导轨间的电阻R=0.4Ω,其余电阻忽略不计。已知当金属棒ab不动时,质量m=10g、带电量
的小球以某一速度
沿金属板A和C的中线射入板间,恰能射出金属板(g取10m/s2)。求:
(1)小球的速度;
(2)若使小球在金属板间不偏转,则金属棒ab的速度大小和方向如何;
(3)若要使小球能从金属板间射出,求金属棒ab速度大小的范围.
如图所示,质量为m,阻值为R的导体棒ab垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端,U形导轨的顶端连接一个阻值为R的电阻,导轨平面与水平面成角,整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中.现给导体棒沿导轨向上的初速度
,在导体棒上升到最高点的过程中电阻上产生了
的热量,返回过程中,导体棒在到达底端前已经做匀速运动,速度大小为
.导轨电阻不计,重力加速度为g.求:
(1)导体棒从开始运动到返回底端的过程中,回路中产生的电热;
(2)导体棒上升的最大高度.
(3)导体棒在底端开始运动时的加速度大小;