如图所示,一水平方向的传送带以恒定的速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动,传送带右端固定着一光滑的半径R=0.45m的四分之一圆弧轨道,圆弧底端与传送带相切。一质量为0.5kg的物体,从圆弧轨道最高点由静止开始滑下,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,不计物体滑过圆弧与传送带交接处时的能量损失,传送带足够长,g=10m/s2。求:(1)物体滑上传送带向左运动的最远距离及此过程中物体与传送带摩擦所产生的内能;(2)物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间。
如图所示,两根不计电阻的金属导线与放在与水平面成角的斜面上,是直导线,的段是直导线,段是弧形导线,段是直导线,、、相互平行,、间接入一个阻值的电阻,一根质量为且不计电阻的金属棒能在、上无摩擦地滑动,金属棒垂直于,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上当金属棒处于位置时,金属棒具有沿斜面向上的初速度,同时给金属棒施加一沿斜面向上的外力,此时,金属棒沿斜面向上做匀减速直线运动;当金属棒到达位置(II)后,外力方向不变,大小突变为,金属棒将沿斜面向上做匀速直线运动,再经过时间到达位置(Ⅲ)。金属棒在位置(I)时,与、相接触于、两点,、的间距。金属棒在位置(Ⅱ)时,与、相接触于、两点。已知位置(I)、(Ⅱ)间距为,求:金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅱ)的过程中,加速度的大小?金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中,电阻上产生的热量?
光滑的平行金属导轨长L=2.0m,两导轨间距离d=0.5m,导轨平面与水平面的夹角为,导轨上端接一阻值为R=0.5的电阻,其余电阻不计,轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场,磁感应强度B=1T,如图所示。有一不计电阻、质量为m=0.5kg的金属棒ab,放在导轨最上端且与导轨垂直。当金属棒ab由静止开始自由下滑到底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量为Q=1J,g=10m/s2,则:指出金属棒ab中感应电流的方向。棒在下滑的过程中达到的最大速度是多少?当棒的速度为v="2" m/s时,它的加速度是多大
20080523
两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路, 杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数,导轨电阻不计,回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动。 设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好, 重力加速度为g。 求:ab杆匀速运动的速度v1;ab杆所受拉力F;若测得cd杆匀速运动的速度为v2,则在cd杆向下运动路程为h过程中,整个回路中产生的焦耳热为多少?
如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱电阻调到使R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,试求:金属棒下滑的最大速度为多大?R2为何值时,其消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?
如图甲所示的轮轴,它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动.轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一重物,另一端系一质量为的金属杆.在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PO、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,重物最终能匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦。若重物的质量为M,则重物匀速下降的速度为多大?对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出实验图线.图乙中画出了磁感应强度分别为和时的两条实验图线,试根据实验结果计算与的比值。