如图所示,在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd,其边长为L,总电阻为R,放在磁感应强度为B.方向竖直向下的匀强磁场的左边,图中虚线MN为磁场的左边界。线框在大小为F的恒力作用下向右运动,其中ab边保持与MN平行。当线框以速度v0进入磁场区域时,它恰好做匀速运动。在线框进入磁场的过程中,(1)线框的ab边产生的感应电动势的大小为E 为多少?(2)求线框a、b两点的电势差。(3)求线框中产生的焦耳热。(4)求F的大小为多少
如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质量m =0.04kg,电量q=+2×10-4C的可视为质点的带电滑块与弹簧接触但不栓接.某一瞬间释放弹簧弹出滑块,滑块从水平台右端A点水平飞出,恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点,并沿轨道滑下.已知AB的竖直高度h=0.45m,倾斜轨道与水平方向夹角为α=37°,倾斜轨道长为L=2.0m,带电滑块与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.5.倾斜轨道通过光滑水平轨道CD(足够长)与光滑竖直圆轨道相连,在C点没有能量损失,所有轨道都绝缘,运动过程滑块的电量保持不变.只有在竖直圆轨道处存在场强大小为E=2×103V/m,方向竖直向下的匀强电场.cos37°=0.8,sin37°=0.6,重力加速度g取10 m/s2,求: (1)被释放前弹簧的弹性势能? (2)要使滑块不离开圆轨道,竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件? (3)如果竖直圆弧轨道的半径R=0.9m,滑块进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的点P位置?
图中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为L.开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有黏性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球到达最高点.求: (1)滑块与挡板刚接触时(滑块与挡板还未相互作用)滑块与小球的速度分别为多少? (2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做的功.
真空室中有如图甲所示的装置,电极K持续发出的电子(初速不计)经过电场加速后,从小孔O沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线OO¢射入.M、N板长均为L,间距为d,偏转极板右边缘到荧光屏P(足够大)的距离为S.M、N两板间的电压UMN随时间t变化的图象如图乙所示.调节加速电场的电压,使得每个电子通过偏转极板M、N间的时间等于图乙中电压UMN的变化周期T.已知电子的质量、电荷量分别为m、e,不计电子重力. (1)求加速电场的电压U1; (2)欲使不同时刻进入偏转电场的电子都能打到荧光屏P上,求图乙中电压U2的范围.
如图所示,隧道是高速公路上的特殊路段也是事故多发路段之一.某日,一轿车A因故恰停在隧道内离隧道入口d="50" m的位置.此时另一轿车B正以v0="90" km/h的速度匀速向隧道口驶来,轿车B的驾驶员在进入隧道口时,才发现停在正前方的轿车A并立即采取制动措施.假设该驾驶员反应时间t1="0.57" s,轿车制动系统响应 (开始踏下制动踏板到实际制动) 时间t2="0.03" s,轿车制动时制动力恒为自身重力的0.75倍,假设运动方向不发生变化,g取10 m/s2. (1)试通过计算说明该轿车B会不会与停在前面的轿车A相撞? (2)若会相撞,那么撞前瞬间轿车B速度大小为多少?若不会相撞,那么停止时与轿车A的距离为多少?
如图所示,一轻质弹簧左端固定在A点,自然状态时其右端位于O点.水平向右侧有一竖直光滑圆形轨道在C点与水平面平滑连接,圆心为,半径R=0.4m另一轻质弹簧一端固定在点的轴上,一端栓着一个小球,弹簧的原长为=0.5m,劲度系数k=100N/m.用质量m1=0.4kg的物体将弹簧缓慢压缩到B点(物体与弹簧不栓接),物块与水平面间的动摩擦因数,释放后物块恰运动到C点停止,BC间距离L=2m.换同种材料、质量m2=0.2kg的物块重复上述过程。(物块、小球均视为质点,g=10m/s2)求: (1)物块m2到C点时的速度大小; (2)若小球的质量也为m2,物块与小球碰撞后交换速度,论证小球是否能通过最高点D.若能通过,求出最高点轨道对小球的弹力N;若不能通过,求出小球离开轨道时的位置和连线与竖直方向的夹角; (3)在(2)问的基础上,若将拴着小球的弹簧换为劲度系数=10N/m的弹簧,再次求解。