如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式.
(12分)一宇宙空间探测器从某一星球表面垂直升空,假设探测器的质量恒为1500kg,发动机的推力为恒力,宇宙探测器升空到某一高度时,发动机突然关闭,如图为其速度随时间的变化规律,求: ⑴宇宙探测器在该行星表面能达到的最大高度; ⑵计算该行星表面的重力加速度; ⑶假设行星表面没有空气,试计算探测器的发动机工作时的推力大小。
(12分)一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图.求:(g取10m/s2) ⑴滑块冲上斜面过程中加速度大小; ⑵滑块与斜面间的动摩擦因数; ⑶判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的速度;若不能返回,求出滑块停在什么位置.
如图所示,在光滑绝缘的水平面上有一个用均匀刚性导体材料围成的正方形线框abcd,其边长为L,总电阻为R,放在磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场的左边,图中虚线MN为磁场的左边界。线框在某恒力作用下向右运动,其中ab边保持与MN平行。当线框以速度v0进入磁场区域时,它恰好能做匀速运动。在线框进入磁场的过程中, 求: (1)线框的ab边产生的感应电动势的大小; (2)线框a、b两点的电势差; (3)线框产生的焦耳热。
如图甲所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.20 m,电阻R=1.0 Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻均可忽略不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中,磁感应强度方向垂直轨道向下。现用某外力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图乙所示。求: (1)杆的质量; (2)杆加速度的大小。
如图所示,有一质子(质量为m,电荷量为e)由静止开始经电压为U1的电场加速后,进入两块板间距离为d,板间电压为U2的平行金属板间,若质子从两板正中间垂直电场方向射入偏转电场,并且恰能从下板右边缘穿出电场。 求:(1)质子刚进入偏转电场U2时的速度; (2)质子在偏转电场U2中运动的时间和金属板的长度; (3)质子穿出偏转电场时的动能。