倾角为=37°,电阻不计,间距L=0.5m,长度足够的平行导轨处,加有磁感应强度B=1.0T,方向垂直于导轨平面的匀强磁场,导轨两端各接一个阻值
的电阻,另一横跨在平行导轨间金属棒的质量m=0.2kg,电阻r=1Ω,与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,金属棒以平行导轨向上的初速度
上滑,直至上升到最高点过程中,通过上端电阻的电量
(取
,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求此过程中:
(1)金属棒的最大加速度;
(2)回路中电阻电压的最大值;
(3)电阻上产生的热量。
如图甲所示,空间存在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场,ab、cd是相互平行的间距为l的长直导轨,它们处于同一水平面内,左端由金属丝bc相连,MN是跨接在导轨上质量为m的导体棒,已知MN与bc的总电阻为R,ab、cd的电阻不计。用水平向右的拉力使导体棒沿导轨做匀速运动,并始终保持棒与导轨垂直且接触良好。图乙是棒所受拉力和安培力与时间关系的图象,已知重力加速度为g。
(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)已知导体棒发生位移s的过程中bc边上产生的焦耳热为Q,求导体棒的电阻值;
(3)在导体棒发生位移s后轨道变为光滑轨道,此后水平拉力的大小仍保持不变,图丙中Ⅰ、Ⅱ是两位同学画出的导体棒所受安培力随时间变化的图线。判断他们画的是否正确,若正确请说明理由;若都不正确,请你在图中定性画出你认为正确的图线,并说明理由。(要求:说理过程写出必要的数学表达式)
下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。
整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道DE,以及
水平的起跳平台CD组成,AB与CD圆滑连接。运动员
从助滑雪道AB上由静止开始,在重力作用下,滑到
D点水平飞出,不计飞行中的空气阻力,经2s在水平
方向飞行了60m,落在着陆雪道DE上。已知从B点到
D点运动员的速度大小不变。(g取10m/s2)求:
(1)运动员在AB段下滑到B点的速度大小;
(2)若不计阻力,运动员在AB段下滑过程中下降的高度
(3)若运动员的质量为60kg,他下滑到B点的速度大小为v1=20m/s ,他在AB段滑行过程克服阻力做了多少功?
某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10-3m3.往桶内倒入4.2×10-3m3的药液后开始打气,打气过程中药液不会向外喷出。如果每次能打进2.5×10-4m3的空气,要使喷雾器内空气的压强达到4标准大气压应打气几次?这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完?(设大气压强为1标准大气压,整个过程中温度不变)
内壁光滑的导热气缸竖直浸放在冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为p0=1.0×105Pa、体积V0=2.0×m3的理想气体。现在活塞上方缓慢倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体的温度变为127℃。求气缸内气体的最终体积和压强。
如图所示,在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃。现将水银徐徐注入管中,直到水银面与管口相平,此时管中气体的压强为多少?接着缓慢对玻璃管加热升温至多少时,管中刚好只剩4cm高的水银柱?(大气压强p0=76cmHg)