如图甲所示,一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L=1.0 m,NQ两端连接阻值R=1.0 Ω的电阻,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,导轨平面与水平面间的夹角θ=300。一质量m=0.20 kg,阻值r=0.50 Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60 kg的重物相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示,已知金属棒在0~0.3 s内通过的电量是0.3~0.6 s内通过电量的,g=10 m/s2,求:
(1)0~0.3 s内棒通过的位移;
(2)金属棒在0~0.6 s内产生的热量。
(8分)如图所示,水平地面上放置一个质量为m的物体,在与水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面运动。物体与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
(1)若物体在拉力F的作用下能始终沿水平面向右运动,拉力F的大小范围;
(2)已知m=10 kg、μ=0.5,g=10 m/s2,若物体以恒定加速度a=5 m/s2向右做匀加速直线运动,维持这一加速度的拉力F的最小值。
(8分)如图,光滑水平面上有三个物块A、B和C,它们具有相同的质量,且位于同一直线上。开始时,三个物块均静止,先让A以一定速度与B碰撞,碰后它们粘在一起,然后又一起与C碰撞并粘在一起,求前后两次碰撞中系统损失的动能之比。
某半导体激光器发射频率为1014 HZ的激光,激光器的功率为5.0×10-3 W。普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,该激光器每秒发出的光子数为___________。(结果保留三位有效数字)
如图所示,一长为的木板,倾斜放置,倾角为45°,现有一弹性小球,从与木板上端等高的某处自由释放,小球落到木板上反弹时,速度大小不变,碰撞前后,速度方向与木板的夹角相等,欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端,则小球释放点距木板上端的水平距离为___________。
汽车发动机的功率为50 kW,若汽车总质量为5×103 kg,在水平路面上行驶时,所受阻力大小恒为5×103 N,则汽车所能达到的最大速度为 ________m/s,若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持的时间为________s。