(10分) 如图所示,半径为 r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置,导轨端口所在平面刚好水平。在轨道左上方端口M、N 间接有阻值为R 的小电珠,整个轨道处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,两导轨间距为L,现有一质量为 m,电阻也是R 的金属棒ab 从MN 处由静止释放,经一定时间到达导轨最低点 OO¢ ,此时速度为 v 。 (1)求金属棒 ab 到达 OO¢ 时,受到的安培力的大小和方向。 (2)求金属棒 ab 从MN 到 OO¢ 的过程中,小电珠上产生的热量。
如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2。物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F="9.6" N的作用,从静止开始运动,经2s绳子突然断了。求绳断后多长时间物体速度大小为22m/s。(结果保留两位有效数字,已知sin37°=0.6,g取10m/s2)
如图a所示,质量m=2.0kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8s内F随时间t变化的规律如图b所示,g取10m/s2。求:前8s内物体的位移;在图c的坐标系中画出物体在前8s内的v-t图象。
如图所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.4,g取10m/s2。求推力F的大小;若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3s后撤去,求撤去推力F后箱子还能滑行多远停下来?
为了安全,公路上行驶的汽车间应保持必要的距离。某市规定,车辆在市区内行驶的速度不得超过40km/h。有一辆车发现前面25m处发生交通事故紧急刹车,紧急刹车产生的最大加速度为5m/s2,反应时间为t=0.5s。经测量,路面刹车痕迹为S=14.4m。求:该汽车是否违章驾驶?是否会有安全问题?
如右图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L=0.4 m,两板间距离d=4×10-3 m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=4×10-5 kg,电量q=+1×10-8 C.(g=10 m/s2)求:微粒入射速度v0为多少?为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场且不接触平行板,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U应取什么范围?