如图所示,DEG与D'E'G'是两根电阻不计、相互平行的光滑金属导轨,间距L-O.Sm,所构成的DD'E'E为水平面、EE'G'G为倾角θ=37°的斜面,DD‘距离地面的高度h=5 m(图中未标出),E’间接有R=6 Ω的电阻,两导轨同有平行于EE'放置,与导轨接触良好的金属杆ab、cd,两杆的电阻均为r=6Ω、质量均为m= 0.4 kg,在cd的下侧,紧靠cd有两根垂直于斜面EE'G'G的固定立柱1和2。DD'的右侧有方向竖直向下的匀强磁场。现用一向左的水平恒力F作用于ab杆使其由静止开始向左运动,并最终在水平导轨上匀建运动。在ab杆匀逮运动时,cd杆对两根立柱的总压力为3.2 N。当ab杆运动到DD'处时,立即撤掉力F,最终轩落地的位置离DD'的水平距离x=2 m。ab杆在轨道上运动的过程中,通过ab杆的电荷量q=l C。g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求;
(l)ab杆匀速运动时,cd杆所受的安培力大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)整个过程中,电路产生的焦耳热。
如图所示·固定在竖着平面内的光滑绝缘管道ABCDQ的A、Q两端与倾角θ=37°的传送带相切。不计管道内外径的差值.AB部分为半径R1=0.4 m的圆弧,CDQ部分也是圆弧.D为最高点,BC部分水平,且仅有BC段处于场强大小E=4×103 N/C,方向水平向右的匀强电场中,传送带长L=1.8 m,传送轮半径忽略不计。现将一可视为质点的带正电滑块从传送带上的Q处由静止释放,滑块能从A处平滑进入管道。已知滑块的质量m=l kg、电荷量q=5×10-4C.滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,滑块通过管道与传送带的交接处时无速度损失,滑块电荷量始终保持不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.g=10 m/s2。
(1)若传送带不动,求滑块第一次滑到A处的动能;
(2)若传送带不动·求滑块第一次滑到C处时所受圆弧轨道的弹力;
(3)改变传送带逆时针的转动速度以及滑块在Q处滑上传送带的初速度,可以使滑块刚滑上传送带就形成一个稳定的逆时针循环(即滑块每次通过装置中同一位置的速度相同)。在所有可能的循环中,求传送带速度的最小值。(结果可以用根号表示)
如图,质量为M、长L=1.5 m,右端带有竖直弹性档板的木板B静止在光滑水平面上。一质摄为m的小木块A(视为质点).以v0=4m/s的水平速度滑上B的左端,经过一次与档板的碰撞,最后停在B的表面上。已知A与B上表面间的动摩擦因数=0.2,A与挡板碰撞时无机械能损失,忽略碰撞时间,取g=10 m/s2,求的取值范围。
如图所示,四条水平虚线等间距的分布在同一竖直面上,间距为h。在Ⅰ、Ⅱ两区间分布着完全相同,方向水平向内的磁场,磁场大小按B-t图变化(图中B0已知)。现有一个长方形金属线框ABCD,质量为m,电阻为R,AB=CD=L,AD=BC=2h。用一轻质的细线把线框ABCD竖直悬挂着,AB边恰好在Ⅰ区的中央。t0(未知)时刻细线恰好松弛,之后剪断细线,当CD边到达 M3N3 时线框恰好匀速运动。(空气阻力不计,g取10m/s2)
(1)求t0的值
(2)从剪断细线到整个线框通过两个磁场区的过程中产生的电能
如图所示,一轻绳长为L,下端拴着质量为m的小球(可视为质点),当球在水平面内做匀速圆周运动时,绳与竖直方向间的夹角为θ,已知重力加速度为g,求:
(1)绳的拉力大小F;
(2)小球做匀速圆周运动的周期T.
如图所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半圆弧槽,放在光滑的水平桌面上。A是质量为3m的细长直杆,在光滑导孔的限制下,A只能上下运动。物块C的质量为m,紧靠B放置。初始时,A杆被夹住,使其下端正好与半圆弧槽内侧的上边缘接触,然后从静止释放A。求:
(1)杆A的下端运动到槽B的最低点时B、C的速度;
(2)杆A的下端经过槽B的最低点后,A能上升的最大高度。