(11分)质量m=30 kg的电动自行车,在F=180 N的水平向左的牵引力的作用下,沿水平面从静止开始运动.自行车运动中受到的摩擦力F′=150 N.在开始运动后的第5 s末撤消牵引力F.求从开始运动到最后停止电动自行车总共通过的路程.
如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场。一个长方形线圈的边长分别为L1、L2,且L2<d,线圈质量m,电阻为R。现将线圈由静止释放,测得当线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h时,其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等.求:(1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小;(2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场(图中两虚线框所示位置)的过程做何种运动?求出该过程最小速度v; (3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q总.
光滑的平行金属导轨长L=2 m,两导轨间距d=0.5 m,轨道平面与水平面的夹角θ=30°,导轨上端接一阻值为R=0.6 Ω的电阻,轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=1 T,如图所示.有一质量m=0.5 kg、电阻r=0.4 Ω的金属棒ab,放在导轨最上端,其余部分电阻不计.已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中,电阻R上产生的热量Q1=0.6 J,取g=10 m/s2,试求:(1)当棒的速度v=2 m/s时,电阻R两端的电压;(2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小;(3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小.
如图所示,半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒电阻为r,可以绕环匀速转动.将电阻R,开关S连接在环和棒的O端,将电容器极板水平放置,并联在R和开关S两端。已知两板间距为d。(1)开关S断开,极板间有一带正电q,质量为m的微粒恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小.(2)当S闭合时,该带电粒子以 g的加速度向下运动,则R是r的几倍?
如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2h处的 P2点进入磁场,并经过y轴上y=处的P3点。不计重力。求(l)电场强度的大小。(2)粒子到达P2时速度的大小和方向。(3)磁感应强度的大小。
如图所示,一个质量为m =2.0×10-11kg,电荷量q = +1.0×10-5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm,两板间距d =cm。求:(1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小;(2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ;(3)若该匀强磁场的宽度为D =10cm,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?