如图甲所示,放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连,导轨所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平面向下,现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图像,不计其它电阻.(设导轨足够长)求:(1)力F的大小.(2)t=1.6s时,导体棒的加速度.(3)若1.6s内导体棒的位移X=8m,试计算1.6s内电阻上产生的热量.
中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测,届时发射一颗运动半径为r的绕月卫星,登月着陆器从绕月卫星出发,沿椭圆轨道降落到月球的表面上,与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来。假设着陆器第一次弹起的最大高度为h,水平速度为v1,第二次着陆时速度为v2。求月球的质量。(万有引力常量为G)24、.在真空中,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在此区域外围空间有垂直纸面向内的大小也为B的磁场,一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外,以速度v0进入外围磁场,已知带电粒子质量m=2×10-10kg,带电量q= +5×10-6C,不计重力,磁感应强度B=1T,粒子运动速度v0=5×103m/s,图形区域半径r=0.2m,求粒子第一次回到P点所需时间。
(10分) 如图所示,某放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的速度一定的α粒子,粒子质量为m,电荷量为q.为测定其从放射源飞出的速度大小,现让α粒子先经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后,它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器,并打到置于板N的荧光屏上出现亮点.当触头P从右端向左移动到滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好能消失.已知电源电动势为E,内阻为r0,滑动变阻器的总电阻R0="2" r0,求:(1) α粒子从放射源飞出速度的大小;(2)满足题意的α粒子在磁场中运动的总时间t;(3)该半圆形磁场区域的半径R.
(10分) 如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ.整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.AC端连有电阻值为R的电阻.若将一质量M,垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,在EF棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段.今用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把EF棒从BD位置由静止推至距BD端s处,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端. (金属棒、导轨的电阻均不计)求: (1)EF棒下滑过程中的最大速度. (2)EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能?
电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成,起加热作用的是安装在锅底平面的一系列粗细均匀半径不同的同心导体环(导体环的分布如图所示),导体环所用材料每米的电阻值为R0Ω,从中心向外第n个同心圆环的半径为rn=nr0 (其中n=1,2,3,…,8,共有8个圆环,r0为已知量),如图所示。当电磁炉开启后,能产生垂直于锅底方向的变化磁场,该磁场在环状导体上产生的感应电动势规律为:e=S·2sinωt(式中:e为瞬时感应电动势,S为环状导体所包围的圆平面的面积,ω为已知常数),那么,当电磁炉正常工作时,求:(1)第n个导体环中感应电流的有效值表达式;(2)前三条(靠近中心的三条)导体环释放的总功率有多大?(3)假设导体环产生的热量全部以波长为λ的红外线光子辐射出来, 那么第三条导体环上t秒钟内射出的光子数是多少?(光速c和普朗克常数h为已知量,t>> 2π/ω)
有一个很大的湖,岸边(可视湖岸为直线)停放着一艘小船,缆绳突然断开,小船被风刮跑,其方向与湖岸成15°角,速度为2.5km/h。同时岸上一人从停放点起追赶小船,已知他在岸上跑的速度为4.0km/h,在水中游的速度为2.0km/h,问此人能否追及小船?