(13分) 质量为m=2kg的木块,放在水平面上,它们之间的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施F=20N的水平拉力,如图15所示。木块运动t=4s后撤去力F,直到木块停止(g=10m/s2)。求:(1)有拉力作用时木块的加速度为多大?(2)撤去拉力F时木块的速度为多大?(3)撤去拉力F到停止运动过程中木块的加速度为多大?(4)木块在水平面上运动的总位移为多少?
如图所示装置,导体棒AB,CD在相等的外力作用下,沿着光滑的轨道各朝相反方向以0.lm/s的速度匀速运动。匀强磁场垂直纸面向里,磁感强度B=4T,导体棒有效长度都是L=0.5m,电阻R=0.5Ω,导轨上接有一只R′=1Ω的电阻和平行板电容器,它的两板间距相距1cm,试求:(l)电容器及板间的电场强度的大小和方向;(2)外力F的大小。
如图所示,竖直平面内有足够长的金属导轨,轨距0.2m,金属导体ab可在导轨上无摩擦地上下滑动,ab的电阻为0.4Ω,导轨电阻不计,导轨ab的质量为0.2g,垂直纸面向里的匀强磁场的磁应强度为0.2T,且磁场区域足够大,当ab导体自由下落0.4s时,突然接通电键K,则:(1)试说出K接通后,ab导体的运动情况。(2)ab导体匀速下落的速度是多少?(g取10m/s2)
如图所示,以边长为50cm的正方形导线框,放置在B=0.40T的匀强磁场中。已知磁场方向与水平方向成37°角,线框电阻为0.10Ω,求线框绕其一边从水平方向转至竖直方向的过程中通过导线横截面积的电量。
如图所示,磁场方向垂直于xOy平面向里,磁感应强度B沿y没有变化,沿x轴方向均匀增加,每经过1cm增加10-4T,即10-T/cm,有一个长为L=20cm,宽h="10" cm的矩形金属框以v=20cm/s的速度沿x轴方向运动,求:(1)框中感应电动势E是多少?(2)如果线框电阻R=0.02 Ω,它消耗的电功率是多大?(3)为保持框匀速运动,需要多大外力?机械功率是多大?
图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3 ks、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0n的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率户为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率和滑动变阻器接人电路部分的阻值R2。