如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30º角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s2,问
⑴通过棒cd的电流I是多少,方向如何?
⑵棒ab受到的力F多大?
⑶棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少?
如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计,物块(可视为质点)的质量为 m ,在水平桌面上沿 x 轴转动,与桌面间的动摩擦因数为 μ ,以弹簧原长时物块的位置为坐标原点 O ,当弹簧的伸长量为x时,物块所受弹簧弹力大小为 F=kx , k 为常量。 (1)请画出 F 随 x 变化的示意图:并根据 F-x 图像,求物块沿 x 轴从 0 点运动到位置 x 过程中弹力所做的功。 (2)物块由 x 1 向右运动到 x 3 ,然后由 x 3 返回到 x 2 ,在这个过程中。
A.求弹力所做的功;并据此求弹性势能的变化量; B.求滑动摩擦力所做的功;并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的"摩擦力势能"的概念。
如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度 L=0.4m 一端连接 R=1Ω 的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度 B=1T 。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力 F 作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度 v=5m/s 。求: (1)感应电动势E和感应电流 I ; (2)在0.1 s 时间内,拉力的冲量 I f 的大小; (3)若将MN换为电阻 r=1Ω 的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压 U 。
由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心 O 在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图示为 A 、 B 、 C 三颗星体质量不相同时的一般情况)。若A星体质量为 2 m , B 、 C 两星体的质量均为 m ,三角形边长为 a 。求:
(1) A 星体所受合力大小 F A ;
(2) B 星体所受合力大小 F B ; (3) C 星体的轨道半径 R C ; (4)三星体做圆周运动的周期 T 。
在 xOy 平面内,有沿 y 轴负方向的匀强电场,场强大小为 E (图中未画出),由 A 点斜射出一质量为 m ,带电荷量为 +q 的粒子, B 和 C 是粒子运动轨迹上的两点,如图所示,其中 l 0 为常数。粒子所受重力忽略不计。求:
(1)粒子从 A 到 C 过程中电场力对它做的功; (2)粒子从 A 到 C 过程所经历的时间; (3)粒子经过 C 点时的速率。
一质量为0.5 kg 的小物块放在水平地面上的 A 点,距离 A 点5 m 的位置 B 处是一面墙,如图所示。长物块以 v 0 ="9" m/s 的初速度从 A 点沿 AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s ,碰后以6 m/s 的速度把向运动直至静止。 g 取10 m/s 2。 (1)求物块与地面间的动摩擦因数 μ ; (2)若碰撞时间为0.05 s ,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小 F ; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功 W 。