如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T。现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力,使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动时,求:(1)ab中的感应电动势多大?(2)ab中电流的方向如何?(3)若定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω,多大?
如图所示,长为L的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细绳的下端吊一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=L.现让环与球一起以v=的速度向右运动,在A处环被挡住而立即停止,已知A离右墙的水平距离也为L,当地的重力加速度为g,不计空气阻力.求: (1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小; (2)若在环被挡住后,细绳突然断裂,则在以后的运动过程中,球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?
“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上.现将太极球简化成如图甲所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A、B、C、D位置时小球与板间无相对运动趋势.A为圆周的最高点,C为最低点,B、D与圆心O等高,圆的半径为R.已知小球的重力为1 N,不计平板的重力,且在A处板对小球的作用力为F. (1)设小球在A处的速度大小为v,写出在A处板对小球的作用力与小球速度大小的关系式; (2)求在C处板对小球的作用力比在A处大多少? (3)当球运动到B、D位置时,板与水平方向需有一定的夹角θ,才能使小球在竖直面内做匀速圆周运动,请作出tan θ-F的关系图象.
质量m=1.5kg的物体,在水平恒力F=15N的作用下,从静止开始运动0.5s后撤去该力,物体继续滑行一段时间后停下来.已知物体与水平面的动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2.求: (1)恒力作用于物体时的加速度大小; (2)撤去恒力后物体继续滑行的时间; (3)物体从开始运动到停下来的总位移大小.
如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一个水平向右的恒力F,物体可沿斜面匀速向上滑行.试求: (1)物体与斜面间的动摩擦因数; (2)水平向右的恒力F的大小.
如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB平齐,静止放于倾角为60°的光滑斜面上。一长为L=10cm的轻质细绳一端固定在O点,另一端系一质量为m=1 kg的小球,将细绳拉至水平,使小球在位置C由静止释放,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断。之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将劲度系数为k=100N/m的弹簧压缩,已知弹簧的弹性势能EP与弹簧的劲度系数k及弹簧的形变量x的关系式为。g=10 m/s2,求: (1) 当弹簧的形变量为x=9cm时小球的加速度大小; (2) D点到水平线AB的高度h; (3) 在小球的运动过程中,小球的动能最大值。