如图所示为水平面内的两条相互平行的光滑金属导轨,电阻可以忽略不计,轨道间距为l。导轨所处水平面内存在着竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B。两导体杆a和b垂直于导轨放置,它们的质量分别为m和2m,电阻分别为r和2r。现给导体杆a一沿导轨方向的初速度v0,若两杆始终都只能沿导轨方向运动,且除匀强磁场外其他磁场不计,试求:当杆a的速度减为v0/2时(1)两导体杆的加速度分别为多大?(2)两杆上分别产生了多少焦耳热?(3)已经有多少电量流过了杆a?两导体杆间距相比最初增加了多少?
如右图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角为θ=30°,另一边与水平地面垂直,顶端有一个定滑轮,跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m.开始时,将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升,所有摩擦均忽略不计.当A沿斜面下滑距离x后,细线突然断了.求物块B上升的最大高度H.(设B不会与定滑轮相碰)
如图所示,质量M = 4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上,在其右端放一质量m = 1.0kg的小滑块A(可视为质点)。初始时刻,A、B分别以v0 = 2.0m/s向左、向右运动,最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ = 0.40,取g =10m/s2。求: ⑴ A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向; ⑵ A相对地面速度为零时,B相对地面运动已发生的位移x; ⑶木板B的长度l。
以速度为=10m/s匀速行驶的汽车在第2s末关闭发动机,以后作匀减速直线运动,第3s内的平均速度是9m/s,试求: ⑴汽车作减速直线运动的加速度a; ⑵汽车在10s内的位移x。
如图甲所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,场强E=N/C。现将一重力不计、比荷C/kg的正电荷从电场中的O点由静止释放,经过t0=1×10-5s后,通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场。磁场方向垂直于纸面向外,以电荷第一次通过MN时开始计时,磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。 (1)求电荷进入磁场时的速度v0; (2)求图乙中t=2×10-5s时刻电荷与P点的距离; (3)如果在P点右方d=105 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间(保留三位有效数字)。
如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω。质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1m,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN,2s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光。重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6。求 (1)1s时流过小灯泡的电流大小和方向; (2)小灯泡稳定发光时消耗的电功率; (3)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。