如图所示,水平放置的由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框PQNM,其宽边PM = 0.5m,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T。已知电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动。(1)ab杠上产生的感应电动势多大?(2)作用于ab的外力大小为多少?(3)R1上消耗的电热功率为多大?(不计摩擦)
放在水平地面上一质量为m=2kg的质点,在水平恒定外力作用下由静止开始沿直线运动,4 s内通过8 m的距离,此后撤去外力,质点又运动了2 s停止,质点运动过程中所受阻力大小不变,求: (1)撤去水平恒定外力时质点的速度大小; (2)质点运动过程中所受到的阻力大小; (3)质点所受水平恒定外力的大小.
如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?
(18分) 如图所示,绝缘水平面上相距=1.6m的空间内存在水平向左的匀强电场,质量=0.1kg、带电量=+1×的滑块 (视为质点) 以=4m/s的初速度沿水平面向右进入电场区域,滑块与水平面间的动摩擦因数=0.4,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(g取10m/) (1)如果滑块不能离开电场区域,电场强度的取值范围多大。 (2)如果滑块能离开电场区域,请计算并讨论后在坐标中画出电场力对滑块所做的功与电场力的关系图象。
(12分)空间中取坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,如图所示。初速可忽略的电子经过一个电场直线加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h)。已知电子带电量大小,质量,忽略电子重力的作用。则 (1)若电子从B飞离MN,飞离时速度大小,且与初速度夹角,求AB间电势差; (2)若加速电场的电势差可变,调节电势差,使电子经过x轴时的坐标为(2d,0),求加速电场的电势差U0 .
(12分) 如图所示,匀强电场场强的方向与水平方向成角,有一带电量为,质量为的小球,用长为的绝缘细线悬挂于O点,当静止时,细线恰被拉成水平方向,重力加速为g,求: (1)小球的电性及匀强电场场强E的大小; (2)若突然改变匀强电场方向,使其竖直向下,求小球摆到最低点时的速度及绳子的拉力大小。