质量为60kg的人,不慎从20m的空中支架上跌落,由于弹性安全带的保护,使他悬在空中,己知安全带长为5m,其缓冲时间是1.2s,则安全带受到的平均冲力大小是多少?(不考虑空气阻力,g=10m/s2)
如图甲所示,光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.20 m,两导轨的左端之间所接的电阻R=0.40 Ω,导轨上静止放置一质量m=0.10 kg的金属杆ab,位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10 Ω,导轨的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一水平外力F水平向右拉金属杆,使之由静止开始运动,在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示,求从金属杆开始运动经t=5.0 s时:
(1)通过金属杆的感应电流的大小和方向;
(2)金属杆的速度大小;
(3)外力F的瞬时功率.
(10分)如图所示,线圈abcd的面积是0.05 m2,共100匝,线圈电阻为1 Ω,外接电阻R=9 Ω,匀强磁场的磁感应强度B=T,当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时,
求:(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式.
(2)线圈转过s时,电动势的瞬时值多大?
(3)电路中电压表和电流表的示数各是多少?
如图所示,在地面附近,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一个带正电的油滴经图中x轴上的M点,始终沿与水平方向成角α= 30°的斜向下的直线运动,进入x>0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动,需在x>0的区域内加一个匀强电场,若带电油滴做圆周运动通过x轴上的N点,且MO=NO,
求:(1)油滴运动的速率大小;
(2)在x>0空间内所加电场的场强大小和方向;
(3)油滴从x轴上的M点开始到达轴上的N点所用的时间。
如图所示,两根平行光滑金属导轨PQ和MN相距d=0.5m,它们与水平方向的倾角为α(sinα=0.6),导轨的上方跟电阻R=4Ω相连,导轨上放一个金属棒,金属棒的质量为m=0.2kg、电阻为r=2Ω。整个装置放在方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1.2T.金属棒在沿斜面方向向上的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动,电阻R消耗的最大电功率P="1.0W." (g="10m/s2)"
求:(1)恒力的大小;
(2)恒力做功的最大功率
(12分)如图所示,长为R的轻绳一端固定于O点,另一端拴一质量为m的小球,把球拉至最高点A,然后以υ0=的水平速度抛出。
计算:(1)绳被拉直时小球的位置在何处?
(2)小球经过最低点C时小球对绳的拉力F?(设绳被拉直后小球沿绳方向的分速度迅速变为零)
(3)小球在整个运动过程中绳子对小球所做的功是多少?