如图所示,电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为L=2m、质量为4kg的导体棒ab,导体棒贴在竖直放置,电阻不计的金属框架上,导体棒的电阻为0.4Ω。磁感应强度B=0.5T的匀强磁场方向垂直于金属架所在平面。当导体棒在电动机牵引下获得向上的稳定速度时,电动机电路上的电压表、电流表的读数分别为220V、1A,电动机线圈电阻为20Ω,不计摩擦,g取10m/s2。求:⑴导体棒的稳定速度是多少?⑵稳定后ab棒两端的电压为多少?
(16分)如图所示,水平传送带上A、B两端点间距L=4m,半径R=1m的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内,下端与传送带B相切。传送带以v0=4m/s的速度沿图示方向匀速运动,质量m=1kg的小滑块由静止放到传送带的A端,经一段时间运动到B端,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2。⑴求滑块到达B端的速度;⑵求滑块由A运动到B的过程中,滑块与传送带间摩擦产生的热量;⑶仅改变传送带的速度,其他条件不变,计算说明滑块能否通过圆轨道最高点C。
(15分)如图所示,相距L=0.4m、电阻不计的两平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连,导轨处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。t=0时起棒在水平外力F作用下以初速度v0=2m/s、加速度a=1m/s2沿导轨向右匀加速运动。求:⑴t=1s时回路中的电流;⑵t=1s时外力F大小;⑶第1s内通过棒的电荷量。
一静止的铀核U(原子质量为232.0372u)放出一个带电粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.0287u)。①该过程的衰变方程为 ;②求该衰变过程中放出的核能(1u相当于931MeV,结果保留2位有效数字)。
如图用某种折射率较大的透光物质制成的直角三棱镜ABC,其中∠B=30°。在垂直AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2,在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像被P2的像挡住,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像,记下P3、P4和三棱镜的位置,移去大头针和三棱镜,过P3、P4作直线与AB面交于D,量出该直线与AB面间的夹角为45°。①在图中画出完整的光路图;②求该物质的折射率。
某热水袋容积为900ml,请估算装水量为80%时热水袋中水分子的数目(阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1)。