如图所示,足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m,电阻忽略不计,定值电阻R=2Ω。磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直于导体框平面,一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上,该导体棒与框架的动摩擦因数μ=0.5,导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚好达到最大速度时,通过导体棒截面的电量共为q=2C,求:(1)导体棒的最大速度;(2)导体棒从开始运动到刚好达到最大速度这一过程中,导体棒运动的距离和导体棒产生的电热。
某一长直的赛道上,有一辆F1赛车,前方200m处有一安全车以10m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶,试求: (1)赛车何时追上安全车?追上之前与安全车最远相距是多少米? (2)当赛车刚好追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞)
在香港海洋公园的游乐场中,有一台大型游戏机叫”跳楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处,然后由静止释放,座椅做自由落体运动。座椅沿轨道自由下落一段时间后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动,下落到离地面4.0 m高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是6s. 取g=10m/s2.求: (1)座椅被释放后自由下落的高度有多高? (2)在匀减速运动阶段,座椅和游客的加速度大小是多少?
驾驶手册规定:具有良好刹车性能的汽车在以90km/h的速率行驶时,可以在56m的距离内刹住;在以54km/h的速率行驶时,可以在24m的距离内刹住。假设对这两种速率,驾驶员的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及刹车,车速不变)与刹车产生的加速度都相同,则驾驶员的反应时间为多少?
(8分)汽车自O点由静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,途中依次经过P、Q两根电线杆所用时间为6s,已知P、Q相距60m,经过Q点时的速率为15m/s,则: (1)汽车经过P时的速率是多少? (2)汽车的加速度是多少? (3)OP两点间的距离是多少?
(19 分)如图所示,正方形单匝均匀线框abcd,边长L=0.4m,每边电阻相等,总电阻R=0.5Ω。 一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的勻强磁场,上边界I和下边界II都水平,两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平,垂直纸面向里,磁感应强度大小B=0.5T。 现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放,且线框在运动过程中始终与磁场垂直,cd边始终保持水平,物体P始终在斜面上运动,线框刚好能以v =3m/S的速度进入勻强磁场并匀速通过匀强磁场区域。释放前细线绷紧,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。 (1)线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d间的电压是多大? (2)线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大? (3)在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W=0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?