如图所示,矩形线框abcd在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于B的轴OO′以ω=10r/s匀速转动,线圈有N=100匝,电阻共0.5Ω,线圈的面积S=0.2m2,则电阻R=99.5Ω,求:(1)感应电动势的最大值为多少?感应电流的最大值为多少?并标出图示位置时感应电流的方向。(2)为使线圈能匀速转动,图示位置作用在线框上的外力矩为多大?
如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场,其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电量为负q的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场,粒子重力不计.求:(1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度?(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压多大?(3)若带电粒子的速度是,并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场,则粒子能打到CD边界的范围?
在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神.为了研究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,试求:⑴运动员竖直向下拉绳的力;⑵运动员对吊椅的压力.
如右图所示,半径R=0.9m的四分之一圆形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为θ= 30°的光滑斜面连接,质量为m=1.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数µ=0.1,取g=10m/s2.试求: (1)小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力? (2)小滑块到达C点时的速度? (3)通过计算说明小滑块离开C点后是直接落到地面上还是直接落到斜面上?
在水平地面处,以30m/s的初速度竖直向上抛出一个小球,不计阻力.求:(1)球距地面多高处,它的重力势能是动能的2倍?(2)若小球在运动过程中,动能是重力势能的2倍时,它的速度多大?
如右图所示,长度为L、内壁光滑的细直管与水平地面成30°角固定放置.将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口.现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的弯口转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变,管内细线可视为与细直管平行,小球和小物块均可视为质点.(重力加速度为g)⑴试求:小物块下落过程中的加速度大小;⑵试求:小球从管口抛出时的速度大小;⑶试证明:小球平抛运动的水平位移总小于.