水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨放置一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如右图所示,问:(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,求此时的B?
传送带倾斜角θ=30°,一弹簧平行于传送带,下端固定于地面,进度系数k=1N/m,自然伸长时上端点在传送带的Q点。滑块与传送带之间摩擦因数,且弹簧的弹性势能(x为弹簧的形变量)。 (1)若传送带逆时针向上以匀速滑动,将小滑块无初速放在P点,PQ距离,求小物块滑行的最大距离; (2)若传送带以速度逆时针传动,将小滑块无初速放在P点,PQ距离,求小物块经过多长时间与弹簧碰撞。
如图所示,在以坐标原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于xOy平面向里,一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。 (1)求电场强度的大小和方向; (2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经t0/2时间恰从半圆形区域的边界射出,求粒子荷质比q/m; (3)若仅撤去电场,t=0时刻大量的该带电粒子同时从O点沿+y方向射入,且速度介于原来速度的2倍到4倍之间,求第一个粒子射出磁场的时刻及此刻其它粒子在xOy平面内的位置。
如图所示,两光滑金属导轨,间距d=2m,在桌面上的部分是水平的,仅在桌面上有磁感应强度B=1T、方向竖直向下的有界磁场,电阻R=3Ω,桌面高H=0.8m,金属杆ab质量m=0.2kg,其电阻r=1Ω,在导轨上距桌面h=0.2m的高度处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m,g=10m/s2,求: (1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流大小; (2)整个过程中电阻R放出的热量; (3)磁场区域的宽度。
几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组。 (1)假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等,若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h,则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少? (2)若动车组运动阻力正比于其速度,已知动车组最大功率为P0时最大速度是v,若要求提速一倍,则动车组功率是多少? (3)若动车组从静止开始做匀加速直线运动,经过t1时间达到动车组最大功率P,然后以该最大功率继续加速,又经过t2时间达到最大速度vm,设运动阻力恒定,动车组总质量为m,求动车组整个加速距离。
甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而迎面相撞,已知甲运动员的质量为60kg,乙运动员的质量为70kg,接触前两运动员速度大小均为5m/s,冲撞后甲被撞回,速度大小为2m/s,问撞后乙的速度多大?方向如何?