如图所示,两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒a与b的质量均为m,电阻值分别为Ra=R,Rb=2R。b棒放置在水平导轨上足够远处,a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,重力加速度为g。
(1)求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向;
(2)求最终稳定时两棒的速度大小;
(3)从a棒开始下落到最终稳定的过程中,求b棒上产生的内能。
如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量
为m的电量为e的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通
过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水
平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分
别为两块竖直板的中点,求:
(1)电子通过B点时的速度大小
(2)右侧平行金属板的长度
(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能和速度方向
如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,方向垂直边界面向右.Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2.0T、B2=4.0T.三个区域宽度分别为d1=5.0m、d2= d3=6.25m,一质量m=1.0×10-8kg、电荷量q=1.6×10-6C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.试求:
⑴粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v;
⑵粒子在Ⅱ区域内运动的时间t;
⑶粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α.
如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,小车的质量为1.6kg,木块与小车之间的摩擦系数为0.2 (g取10m/s2)。设小车足够长,求:
① 木块和小车相对静止时小车的速度。
② 从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。
③ 从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离。
如图所示,一质量M=4kg,长为L=3m的长木板放在地面上,今施一力F=8N水平向右拉木板,木板以v=2m/s的速度在地面上匀速运动,某一时刻把质量为m=1kg的铁块轻放在木板的最右端,不计铁块与木板间的摩擦,且小铁块视为质点,求小铁块经过多长时间将离开木板。(g=10 m/s2 )
一辆摩托车行驶的最大速度为30m/s。现让该摩托车从静止出发,要在4分钟内追上它前方相距1千米、正以25m/s的速度在平直公路上行驶的汽车,则该摩托车行驶时,至少应具有多大的加速度?