如图所示,两平行的、间距为d的光滑金属导轨b1b2b3b4、c1c2c3c4分别固定在竖直平面内,整个导轨平滑连接,b2b3、c2c3位于同一水平面(规定该水平面的重力势能为零),其间有一边界为b2b3c3c2、方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨两端均连有电阻为R的白炽灯泡。一长为d的金属杆PN与两导轨接触良好,其质量为m、电阻为。若金属杆从导轨左侧某一位置开始以初速度v0滑下,通过磁场区域后,再沿导轨右侧上滑至其初始位置高度一半时速度恰为零,此后金属杆做往复运动。金属杆第一次通过磁场区域的过程中,每个灯泡产生的热量为Q,重力加速度为g,除金属杆和灯泡外其余部分的电阻不计。求:
(1)金属杆第一次通过磁场区域的过程中损失的机械能;
(2)金属杆初始位置的高度;
(3)金属杆第一次刚进入磁场区域时加速度的大小。
如图所示,足够长的U形导体框架的宽度l = 0.5 m,电阻忽略不计,其所在平面与水平面成角,磁感应强度B = 0.8 T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量m = 0.2 kg,有效电阻R = 2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,导体棒与框架间的动摩擦因数=0.5,导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动,通过导体棒截面的电量共为Q = 2 C。求:
(1)导体棒匀速运动的速度;
(2)导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒的电阻产生的焦耳热。
(sin 37°= 0.6,cos 37°= 0.8,g = 10m/s2)
如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波刚传到Q点(x=24cm),波速大小为0.3 m/s,P点的横坐标为96 cm,求:
(1) 从图中状态开始计时,经过多长时间,P质点开始振动,振动时方向如何?
(2) 从图中状态开始计时,经过多长时间,P质点第一次到达波峰?
(3)以P质点第一次到达波峰开始计时,作出P点的振动图象(至少画出1.5个周期)。
如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐波,实线是t=0时刻的波形图,虚线是t=0.2s时刻的波形图。
(1)若波沿x轴负方向传播,求它传播的速度;
(2)若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期;
(3)若波速是25 m/s,求t=0时刻P点的振动方向。
“单摆的周期T与摆长L的关系”的实验中,用秒表记下了单摆全振动50次的时间,如图所示,由图可读出时间为 s。
(2)有两位同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2-L图象,如图甲所示。去北大的同学所测实验结果对应的图线是 (填“A”或“B”)。另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两种单摆的振动图象如图乙所示,由图可知,a、b两单摆的摆长之比= 。
在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的距离均为L,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间Δt第一次出现如图(b)所示的波形.再过时间Δt,这9个质点所形成波的形状为