如图所示,宽度
的足够长的U形金属框架水平放置,框架中连接电阻
,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度
,框架导轨上放一根质量为
、电阻
,的金属棒
,棒
与导轨间的动摩擦因数
,现用功率恒定
的牵引力
使棒从静止开始沿导轨运动(
棒始终与导轨接触良好且垂直),当整个回路产生热量
时刚好获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量
(框架电阻不计,
取
)求:
(1)当导体棒的速度达到
时,导体棒上
两点电势的高低?导体棒
两端的电压?导体棒的加速度?
(2)导体棒稳定的速度
?
(3)导体棒从静止到刚好获得稳定速度所用的时间?
如图,支架质量为M,置于水平地面上。轴O处有一长为L的杆(质量不计),杆的另一端固定一个质量为m的小球。使小球在竖直平面上作匀速圆周运动,支架保持静止。若小球到达最高点时恰好对支架的压力为0,则:
(1)小球的速度大小为多少?
(2)小球经过最低点时支架对地面的压力为多大 ?
小船在200m宽的河中横渡,水流速度为3m/s,船在静水中的航速是5m/s,求:(1)要想在最短时间内过河,应如何行驶?它将在何时、何处到达对岸?
(2)要想过河航程最短,应如何行驶?耗时多少?
图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t1=0和t2=0.03s时刻的波形图,x=1.2m处的质点在t2=0.03s时刻正经过平衡位置向y轴负方向运动,已知T<t2-t1<2T,
求:①波长和频率?②波速的大小和方向?
如图所示,将导热气缸开口向上放置在水平平台上,活塞质量m=10kg,横截面积S=50cm2,厚度d=1cm,气缸的内筒深度H=21cm,气缸质量M=20kg,大气压强为P0=1×105Pa,当温度为T1=300K时,气缸内活塞封闭的气柱长为L1=10cm。若将气缸缓慢倒过来开口向下放置在平台上,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通,不计活塞与气缸间的摩擦,取g= 10m/s2,求:
①气缸开口向下放置时,封闭气柱的长度是多少?
②给气缸缓慢加热,当温度多高时,活塞能刚好接触到平台?
两块平行金属板MN、PQ水平放置,两板间距为d、板长为
,在紧靠平行板右侧的等边三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场,三角形底边BC与PQ在同一水平线上,顶点A与MN在同一水平线上,如图所示。一个质量为m、电荷量为+q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入,若在两板间加某一恒定电压,粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场,BD=
,并垂直AC边射出(不计粒子的重力)。
求:(1)两极板间电压;
(2)三角形区域内磁场的磁感应强度的大小和方向;
(3)若两板间不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外。要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,试求所加磁场的磁感应强度最小值。