如图所示,在地面上固定一个质量为M的竖直木杆,一个质量为m的人以加速度a沿杆匀加速向上爬,经时间t,速度由零增加到v,在上述过程中,地面对木杆的支持力的冲量为( )
A.(Mg+mg-ma)t B.(m+M)v
C.(Mg+mg+ma)t D.mv
太空舱围绕地球做匀速圆周运动时,太空舱内的物体( )
A.处于完全失重状态,所受重力为零
B.处于完全失重状态,所受重力不为零
C.处于失重状态但不是完全失重,所受重力不为零
D.处于平衡状态,所受合力为零
如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、场区宽度为L。在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B大小未知,圆形磁场区域半径为r。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力可忽略不计,求
(1)粒子经电场加速后,进入磁场时速度的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小及粒子从A点出发到从N点离开磁场所经历的时间;
(3)若粒子在离开磁场前某时刻,磁感应强度方向不变,大小突然变为B′,此后粒子恰好被束缚在磁场中,则B′的最小值为多少?
如图,一质量为m、边长为l的正方形金属线框abcd沿倾角为θ=30°的光滑斜面由静止下滑,依次经过宽度均为l的两匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,下滑过程中,线框bc边一直与磁场边界平行,且金属线框bc边的初始位置离磁场Ⅰ的上边界的距离为,两磁场的方向均垂直斜面向里,Ⅰ区域的磁感应强度是Ⅱ区域的磁感应强度的2倍。两磁场的间距为L(L未知,但L>l),线框进入磁场Ⅰ时,恰好做匀速运动,从磁场I中穿出后又匀速通过磁场Ⅱ。重力加速度为g,求:
(1)在Ⅰ、Ⅱ两磁场中匀速运动时的速度大小的比值;
(2)写出L与l的关系式;
(3)若斜面底端离磁场Ⅱ下边界的距离为l,求金属线框从静止开始下滑到底端所产生的热量。
某游戏设施如图所示,由半圆形APB和直线BC组成的细圆管轨道固定在水平桌面上(圆半径比细管内径大得多),轨道内壁光滑。已知APB部分的半径R=0.4m。弹射装置将一质量m=0.2kg的小球(可视为质点)以水平初速度v0从A点弹入轨道,小球从C点离开轨道水平抛出,落地点D离C点的水平距离为s=0.8m,桌子的高度h=0.8m,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)小球水平初速度v0的大小;
(2)小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力F的大小。
如图所示,两足够长平行金属导轨间的距离L=1m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.050kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰能静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=4Ω。金属导轨电阻不计,取g=10m/s2,已知sin37°=0.60,cos37°=0.80。求:
(1)导体棒受到的安培力大小;
(2)导体棒受到的摩擦力大小。