如图所示,一边长L=0.2m,质量m1=0.5kg,电阻R=0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2=2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d1=0.8m,磁感应强度B=2.5T,磁场宽度d2=0.3m,物块放在倾角θ=53°的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现将物块由静止释放,经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动。(g取,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小?
(2)线框刚刚全部进入磁场时动能的大小?
(3)整个运动过程线框中产生的焦耳热为多少?
如图所示,xOy为空间直角坐标系,PQ与y轴正方向成θ=30°角。在第四象限和第一象限的xoQ区域存在磁感应强度为B的匀强磁场,在poy区域存在足够大的匀强电场,电场方向与PQ平行,一个带电荷量为+q,质量为m的带电粒子从-y轴上的A(0,-L)点,平行于x轴方向射入匀强磁场,离开磁场时速度方向恰与PQ垂直,粒子在匀强电场中经时间t后再次经过x轴,粒子重力忽略不计。求:(1)从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间t';
(2)匀强电场的电场强度E的大小。
如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块,其质量m=0.2kg,与BC间的动摩擦因数0.4。工件质量M=0.8kg,与地面间的动摩擦因数。(取g=10m/s2)
(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h。
(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动。
①求F的大小
②当速度v=5m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离。
正方形导线框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感应强度随时间均匀增加,变化率为k。导体框质量为m、边长为L,总电阻为R,在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为 ,导体框中感应电流做功的功率为 。
某同学在探究牛顿第二定律的实验中,在物体所受合外力不变时,改变物体的质量,得到的数据如下表所示:
实验次数 |
物体质量m(kg) |
物体的加速度a(m/s2) |
物体质量的倒数1/m(1/kg) |
1 |
0.20 |
0.78 |
5.00 |
2 |
0.40 |
0.38 |
2.50 |
3 |
0.60 |
0.25 |
1.67 |
4 |
0.80 |
0.20 |
1.25 |
5 |
1.00 |
0.16 |
1.00 |
(1)根据表中的数据,在图中所示的坐标中描出相应的实验数据点,并作出a-1/m图象。
(2)由a-1/m图象,你得出的结论为 。
(3)物体受到的合力大约为 。(结果保留两位有效数字)
如图所示,图中为研究匀变速直线运动时打出来的纸带的一部分,图中O、A、B、C、D、E、F为连续的实验点,打相邻两点间的时间间隔为0.02s,为了测量点间距离,图中给出了毫米刻度尺,O点与刻度尺的0刻度线对齐,则O点与F点的距离为= cm;打D点时纸带的速度为vD = m/s;纸带的加速度a= m/s2。