(16分)如图所示,两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内,相距L=0.3m,导轨的左端M、N用0.2Ω的电阻R连接,导轨电阻不计.导轨上停放着一金属杆,杆的电阻r=0.1,质量m=0.1kg,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T 。现在金属杆上施加一垂直于杆的水平向右外力F,使R上的电压每秒钟均匀地增加0.05V,设导轨足够长。(1)证明金属棒做匀加速运动并求出加速度的大小(2)写出外力F随时间变化的函数式(3)试求从杆开始运动后的2s内通过电阻R的电量.
(13分)如图甲所示,斜面体固定在粗糙的水平地面上,底端与水平面平滑连接,一个可视为质点的物块从斜面体的顶端自由释放,其速率随时间变化的图像如图乙所示,(已知斜面与物块、地面与物块的动摩擦因数相同,g取10m/s2)求: ⑴斜面的长度s; ⑵物块与水平面间的动摩擦因数μ; ⑶斜面的倾角θ的正弦值.
如图所示,一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑水平地面上,平板车的上表面距离地面高h=0.8m,其右侧足够远处有一固定障碍物A.另一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块,以v0=8m/s的水平初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右、大小为5N的恒力F.当滑块运动到平板车的最右端时,两者恰好相对静止.此时车去恒力F.此后当平板车碰到障碍物A时立即停止运动,滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5,圆弧半径为R=1.0m,圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=1060,g取10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6,不计空气阻力,求: (1)平板车的长度; (2)障碍物A与圆弧左端B的水平距离; (3)滑块运动圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小.
天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。经观测某双星系统中两颗恒星A、B围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T 。已知恒星A、B之间的距离为L,A、B的质量之比2 :1,万有引力常量为G,求: (1)恒星A做匀速圆周运动的轨道半径RA; (2)双星的总质量M 。
做匀变速直线运动的质点,它在第2秒末的速度为4m/s,在第3秒末的速度为6m/s,求: (1)它的加速度为多少? (2)它的初速度为多少? (3)它在第3秒内的位移为多少?
如图所示,电源内阻,。当电键闭合时,电流表和电压表的示数分别为1.5A和2V,各电表均为理想电表。求: (1)电源电动势; (2)的阻值; (3)电键断开时,干路上的电流强度。