【2015·海南·13】如图,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距,左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度
匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为
,重力加速度大小为g,导轨和导体棒的电阻均可忽略。求
(1)电阻R消耗的功率;
(2)水平外力的大小。
如图所示,一小球(可视为质点)自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=37°的斜面顶端,并刚好沿斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.45 m,求:
(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?
如图所示,无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为θ=53o的光滑绝缘斜面上,轨道间距L=1m,底部接入一阻值为R=0.4Ω的定值电阻,上端开口。整个空间有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T.一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好,ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω,电路中其余电阻不计.现用一质量M=2.86kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连.由静止释放M,当M下落高度h=2.0m时,ab开始匀速运动(运动中ab始终垂直导轨,并接触良好).不计空气阻力,sin53o=0.8,cos53o=0.6,g取10m/s2.求
(1)ab棒沿斜面向上运动的最大速度Vm
(2)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内流过电阻R的总电荷量q.
(3)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR
如图所示,在足够长的绝缘板MN上方距离为d的O点处,水平向左发射一个速率为v0,质量为、电荷为
的带正电的粒子(不考虑粒子重力)。
(1)若在绝缘板上方加一电场强度大小为、方向竖直向下的匀强电场,求带电粒子打到板上距P点的水平距离(已知
);
(2)若在绝缘板的上方只加一方向垂直纸面,磁感应强度的匀强磁场,求:①带电粒子在磁场中运动半径;②若O点为粒子发射源,能够在纸面内向各个方向发射带电粒子(不考虑粒子间的相互作用),求发射出的粒子打到板上的最短时间。
如图所示,光滑绝缘细杆倾斜放置,与水平面夹角为30o,杆上有A、B、C三点,与C点在同一水平面上的O点固定一正电荷Q,且OC=OB,质量为m,电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q<<Q,AB=L,小球滑到B点时的速度大小为,求:
(1)小球由A到B的过程中电场力做的功
(2)A、C两点的电势差
如图所示,光滑水平面上有A、B两个物体,A物体的质量mA=1 kg,B物体的质量mB=4 kg,A、B两个物体分别与一个轻弹簧拴接,B物体的左端紧靠竖直固定墙壁,开始时弹簧处于自然长度,A、B两物体均处于静止状态,现用大小为F=10 N的水平恒力向左推A,将弹簧压缩了20 cm时,A的速度恰好为0,然后撤去水平恒力,求:
(1)弹簧的最大弹性势能及运动过程中A物体的最大速度;
(2)运动过程中B物体的最大速度。