两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨左端接有电阻R=10Ω,导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上,磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg,电阻可不计的金属棒ab静止释放,沿导轨下滑(金属棒a b与导轨间的摩擦不计)。如图所示,设导轨足够长,导轨宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒下滑h=3m时,速度恰好达到最大值。求此过程中金属棒达到的最大速度和电阻中产生的热量。
如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L="1" m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接一阻值为R="0.40" Ω的电阻,质量为m="0.01" kg、电阻为r="0.30" Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,下滑过程中ab始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,g取10 m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)。(1)判断金属棒两端a、b的电势高低并求出磁感应强度B的大小;(2)在金属棒ab从开始运动的1.5 s内,电阻R上产生的热量。
如图所示,一辆载重卡车沿平直公路行驶,车上载有质量均为m的A、B两块长方体水泥预制件。己知预制件左端与车厢前挡板的距离为L,A、B间以及B与车厢间的动摩擦因数分别为,各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。卡车以速度v0匀速行驶时,因前方出现障碍物而制动并做匀减速直线运动。问:(1)卡车制动的加速度满足什么关系时,预制件A相对B滑动,而B相对车厢底板静止?(2)卡车制动后为保证司机安全,在B相对车厢底板静止的情况下,预制件A不与车厢前挡板碰撞,则卡车从开始制动到停止所经历的时间应满足什么条件?
如图所示,圆弧形轨道与水平面平滑连接,轨道与水平面均光滑,质量为m的物块B与轻质弹簧栓接,静止在水平面上,弹簧右端固定,质量为3m的物块A从圆弧形轨道距离水平面高h处由静止释放,与B碰撞后推着B一起向右运动。求:①与B碰前A的瞬时速度;②弹簧的最大弹性势能。
如图所示,MN为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体,O为球心,轴线OA垂直于光屏,O至光屏的距离OA=R。一细束单色光垂直射向半球体的平面,在平面的入射点为B,OB=R,求:①光线从透明半球体射出时,出射光线偏离原方向的角度;②光线在光屏形成的光斑到A点的距离。
如图所示,一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S。气体最初的压强为p0/2,温度为T0;气缸内壁光滑且气缸是绝热的。开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后活塞恰好停在气缸的中点B处。已知大气压强为p0,重力加速度为g。求活塞停在B点时封闭气体的温度为多少。