如图所示,两平行长直导轨MN、PQ水平放置,间距,导轨左端M、P间接有一阻值的定值电阻.一质量的导体棒ab垂直于导轨放在距离左端处,与导轨间的动摩擦因数,与导轨始终接触良好,电阻均忽略不计,整个装置处在范围足够大的匀强磁场中.时刻,磁场方向竖直向下,此后磁感应强度B随时间t的变化如图所示.不计感应电流磁场的影响,重力加速度.
(1)求时棒所受到的安培力;
(2)分析前3s内导体棒的运动情况并求前3s内棒所受的摩擦力f随时间t变化的关系式;
(3)若时,突然使ab棒获得向右的速度,同时垂直棒施加一方向水平、大小可变化的外力F,使棒的加速度大小恒为、方向向左.求从到的时间内通过电阻的电荷量q.
如图所示,足够大的平行挡板A1、A2竖直放置,间距为L.A1、A2上各有位置正对的小孔P、Q.两板间存在两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,水平面PQ和MN分别是两个磁场区的理想边界面.挡板A1的左侧是方向水平向右的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的粒子从电场中的O点以大小为v0的初速度竖直向上射出,运动一段时间后从小孔P进入Ⅰ区,此时速度方向与竖直方向的夹角θ = 60º.粒子进入Ⅰ区运动之后,从PQ边界上的 C1点第一次离开Ⅰ区,C1点与挡板A1的距离为d,然后进入没有磁场的区域运动,从MN边界上的D1点(图中未画出)第一次进入Ⅱ区,D1点与挡板A1的距离为.不计重力,碰到挡板的粒子不予考虑.
(1)求匀强电场中O、P两点间的电势差U和Ⅰ区的磁感应强度B1的大小;
(2)已知,最后粒子恰好从小孔Q射出,求Ⅱ区的磁感应强度B2的大小可能是哪些值?
我国在2008年10月24日发射了“嫦娥一号”探月卫星.同学们也对月球有了更多的关注.
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,试求月球绕地球运动的轨道半径.
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点.已知月球半径为r,万有引力常量为G,试求出月球的质量
如图所示,质量m=2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为20 m.如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N,则:
(1)汽车允许的最大速度是多少?
(2)若以所求速度行驶,汽车对桥面的最小压力是多少?(g取10 m/s2)
对于“研究平抛运动”的实验,请完成下面两问.
(1)研究平抛运动的实验中,下列说法正确的是______.(请将正确选项前的字母填在横线上)
A.应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道的末端必须保持水平
(2)如图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为抛出点.在轨迹上任取两点A、B,分别测得A点的竖直坐标y1=4.90cm、B点的竖直坐标:y2=44.10cm,A、B两点水平坐标间的距离△x=40.00cm.g取9.80m/s2,则平抛小球的初速度 v0为______m/s.
某学习小组利用如图所示的实验装置探究螺线管线圈中感应电流的方向.
(1)由于粗心该小组完成表格时漏掉了一部分(见表格),发现后又重做了这部分:将磁铁S极向下从螺线管上方竖直插入过程,发现电流计指针向右偏转(已知电流从右接线柱流入电流计时,其指针向右偏转),则①填________,②填________.
| B原方向 | ΔΦ | I感方向(俯视) | B感方向 |
N极插入 | 向下 | 增大 | 逆时针 | 向上 |
S极插入 | 向上 | 增大 | ① | ② |
N极抽出 | 向下 | 减小 | 顺时针 | 向下 |
S极抽出 | 向上 | 减小 | 逆时针 | 向上 |
(2)由实验可得磁通量变化ΔΦ、原磁场B原方向、感应电流的磁场B感方向三者之间的关系:________.