如图所示,一个“U”形金属导轨靠绝缘的墙壁水平放置,导轨长L=1.4m,宽d=0.2m。一对长L1=0.4m的等宽金属导轨靠墙倾斜放置,与水平导轨成q角平滑连接,q角可在0~60°调节后固定。水平导轨的左端长L2=0.4m的平面区域内有匀强磁场,方向水平向左,磁感应强度大小B0=2T。水平导轨的右端长L3=0.5m的区域有竖直向下的匀强磁场B,磁感应强度大小随时间以均匀变大。一根质量m=0.04kg的金属杆MN从斜轨的最上端静止释放,金属杆与斜轨间的动摩擦因数µ1=0.125,与水平导轨间的动摩擦因数µ2=0.5。金属杆电阻R=0.08Ω,导轨电阻不计。
(1)求金属杆MN上的电流大小,并判断方向;
(2)金属杆MN从斜轨滑下后停在水平导轨上,求q角多大时金属杆所停位置与墙面的距离最大,并求此最大距离xm。
如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连结,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升。物块A与斜面间无摩擦。当A沿斜面下滑一段较小的距离S后,细线突然断了。求物块B上升离地的最大高度H.
如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止,人与雪橇的总质量为70kg,表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:
位置 |
A |
B |
C |
速度(m/s) |
2.0 |
12.0 |
0 |
时刻(s) |
0 |
4 |
10 |
(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为多少?
(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小?
利用航天飞机,宇航员可以到太空维修出现故障的人造地球卫星。已知一颗人造地球卫星在距地高度为h的圆形轨道上运行,当航天飞机与该卫星进入相同轨道后,与卫星具有相同的运动状态,试求这时该航天飞机的飞行速度的表达式。
(已知地球半径为R ,地球表面的重力加速度为g)
(附加题)钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态
和
粒子,而铀核激发态
立即衰变为铀核
,并放出能量为
的
光子。已知:
、
和
粒子的质量分别为
、
和
(1)写出衰变方程;
(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略,求粒子的动能。
如图所示,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度v0/2射出。重力加速度为g。求
(1)子弹穿过物块后物块的速度V;
(2)此过程中系统损失的机械能;
(3)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。