如图所示,质量m1=0.1kg,电阻R1=0.3Ω,长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上.框架质量m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,相距0.4m的MM`、NN`相互平行,电阻不计且足够长.电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM`.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.垂直于ab施加F=2N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM`、NN`保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.
(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;
(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q=0.1J,求该过程ab位移x的大小.
(12分)如图所示,斜面倾角为θ,木板A的质量为M,物块B的质量为m.绳的一端与B连接,另一端与固定在斜面上的挡板相连,绳与斜面平行.已知A与B间 的动摩擦因数为μ1,A与斜面间的动摩擦因数为μ2.(1)若在沿斜面向上的力F作用下A正沿斜面向上匀速运动,求F的值.(2)若将(1)中的力换成2F,求此时连接B的轻绳上的拉力大小.
(12分)如图所示,一轻质三角形框架B处悬挂一定滑轮(质量可忽略不计)。一体重为500N的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为300N的物体。(1)此时人对地面的压力是多大?(2)斜杆BC,横杆AB所受的力是多大?
如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场,质量为m,电量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动.A、B为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子飞经A板时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两极间电场中加速,每当粒子离开B板时,A板电势又降为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变.(1) 设t=0时,粒子静止在A板小孔处,在电场作用下加速,并绕行第一圈.求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能En.(2) 为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增.求粒子绕行第n圈时的磁感应强度B.(3) 求粒子绕行n圈所需的总时间tn(设极板间距远小于R).
如图所示,边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计重力。若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能?
如图所示的电路,A、B、C为三个规格不同的小电珠,R为滑动变阻器,在A、B上分别标有“2V,0.2W”和“1.5V,0.15W”字样,而C上只看得出标有2V字样.当滑片P在图示位置时,A、B、C三个小电珠均能正常发光,已知电源电动势为6V,内阻为1Ω,求:(1)滑动变阻器的阻值R(2)滑片P应置于距a端阻值多大处,三个小电珠均正常发光(3)三个小电珠正常发光时,滑动变阻器所消耗的电功率