如图18所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻.导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动. ⑴ab两点电势差为多少?⑵使ab棒向右匀速的拉力F为多少?⑶拉力的功率为多少?
如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电,使两级板所带电荷量分别为﹢ Q 和﹣ Q ,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。
匀强电场的方向沿 x 轴正向,电场强度 E 随 x 的分布如图所示。图中 E 0 和 d 均为已知量。将带正电的质点 A 在 O 点由能止释放。 A 离开电场足够远后,再将另一带正电的质点 B 放在 O 点也由静止释放,当 B 在电场中运动时, A 、 B 间的相互作用力及相互作用能均为零; B 离开电场后, A 、 B 间的相作用视为静电作用。已知 A 的电荷量为Q, A 和 B 的质量分别为 m 和 m 4 。不计重力。
(1)求 A 在电场中的运动时间 t ,
(2)若 B 的电荷量 q= 4 9 Q ,求两质点相互作用能的最大值 E p m .
(3)为使 B 离开电场后不改变运动方向,求 B 所带电荷量的最大值 q m .
摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如1所示。考虑安全、舒适、省时等因索,电梯的加速度 a 是随时间 t 变化的。已知电梯在 t=0 时由静止开始上升, a-t 图像如图2所示。电梯总质最 m=2.0×103kg 。忽略一切阻力,重力加速度 g 取 10m/s2 。 (1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力 F 1 和最小拉力 F 2 ; (2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由 v-t 图像求位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度的和速度的定义,根据图2所示 a-t 图像,求电梯在第 1s 内的速度改变量 ∆ v 1 和第 2s 末的速率 v 2 ; (3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率 p :再求在 0~11s 时间内,拉力和重力对电梯所做的总功 W 。
如图所示,质量为 m 的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度 v 飞离桌面,最终落在水平地面上。已知 l=1.4m , v=3.0m/s , m=0.10kg ,物块与桌面间的动摩擦因数 u=0.25 ,桌面高 h=0.45m 。不计空气阻力,重力加速度 g 取 10m/s2 。求
(1)小物块落地点距飞出点的水平距离 s
(2)小物块落地时的动能 E k
(3)小物块的初速度大小 v 0
如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量 M=2kg 的小物块 A 。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。传送带始终以 u=2m/s 的速率逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面,质量 m=1kg 的小物块 B 从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块 B 与传送带之间的摩擦因数 μ=0.2 , l=1.0m 。设物块 A 、 B 中间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块 A 静止且处于平衡状态。取 g=10m/s2 。
(1)求物块 B 与物块 A 第一次碰撞前速度大小;
(2)通过计算说明物块 B 与物块 A 第一次碰撞后能否运动到右边曲面上?
(3)如果物块 A 、 B 每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块 B 第 n 次碰撞后的运动速度大小。