许多汽车司机喜欢在驾驶室悬挂一些祝福“平安”的小工艺品。如下图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小工艺品的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求车厢运动的加速度,并说明车厢的运动情况;求悬线对球的拉力。
一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω,金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上边与AA′重合),自静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端(金属框下边与BB′重合),设金属框在下滑过程中的速度为v,与此对应的位移为s,那么v2—s图象如图所示,已知匀强磁场方向垂直斜面向上,g=10m/s2。 ⑴根据v2—s图象所提供的信息,计算出斜面倾角θ和匀强磁场宽度d. ⑵金属框从进入磁场到穿出磁场所用的时间是多少? ⑶匀强磁场的磁感应强度多大?
如图所示,电灯L标有“4V1W”字样。滑动变阻器R的总阻值为50Ω,当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A,由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数变为0.5A,电压表示数变为10V,若导线完好,电路中各处接触良好,问: ⑴判断电路发生的是什么故障?(无需说明理由) ⑵发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多少? ⑶电源的电动势和内电阻分别为多大?
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨,相距为L=10cm,竖直放置,导轨上端连接着电阻R1=1Ω,质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计。整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中。ab杆由静止释放,经过一段时间后达到最大速率,g取10m/s2,求此时: ⑴杆的最大速率; ⑵ab间的电压; ⑶电阻R1消耗的电功率。
某高中物理课程基地拟采购一批实验器材,增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力,其核心结构原理可简化为题图所示.AB、CD间的区域有竖直向上的匀强电场,在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直于纸面.一带正电粒子自O点以水平初速度正对P点进入该电场后,从M点飞离CD边界,再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域,并恰能返回O点.已知OP间距离为,粒子质量为,电荷量为,电场强度大小,粒子重力不计.试求: (1)粒子从M点飞离CD边界时的速度大小; (2)P、N两点间的距离; (3)磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径.
如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L=0.2m,长为2d,d=0.5m,上半段d导轨光滑,下半段d导轨的动摩擦因素为μ=,导轨平面与水平面的夹角为θ=30°.匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T,方向与导轨平面垂直.质量为m=0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在粗糙的下半段一直做匀速运动,导体棒始终与导轨垂直,接在两导轨间的电阻为R=3Ω,导体棒的电阻为r=1Ω,其他部分的电阻均不计,重力加速度取g=10m/s2,求: (1)导体棒到达轨道底端时的速度大小; (2)导体棒进入粗糙轨道前,通过电阻R上的电量q; (3)整个运动过程中,电阻R产生的焦耳热Q.