两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计.现让ab杆由静止开始沿导轨下滑.(1)求ab杆下滑的最大速度vm;(2)ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q.
如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接(物体在连接处速率不变)。一个质量为m的小物体(可视为质点),从距地面h=3.2m高处由静止沿斜面下滑。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4 ,重力加速度g=10m/s2,求: (1)物体沿斜面下滑的加速度大小; (2)物体由静止沿斜面下滑,到达斜面底端的速度大小; (3)物体在水平地面滑行的时间。
如图所示,玩具射击枪水平放置,玩具枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶中心之间的水平距离s="5" m,子弹射出的水平初速度v为10 m/s,不计空气阻力,重力加速度g为10 m/s2,(靶足够大)求: (1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶; (2)子弹击中目标靶的位置与靶中心的距离h; (3)子弹击中目标靶时,子弹的速度大小。
如图所示,左侧为两间距d=10 cm的平行金属板,加上电压;中间用虚线框表示的正三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1,三角形底点A与下金属板平齐,AB边的中点P恰好在上金属板的右端点;三角形区域AC右侧也存在垂直纸面向里,范围足够大的匀强磁场B2.现从左端沿中心轴线方向以v0射入一个重力不计的带电微粒,微粒质量m=1.0×10-10 kg,带电荷量q=1.0×10-4 C;带电粒子恰好从P点垂直AB边以速度v=2×105 m/s进入磁场,则 (1)求带电微粒的初速度v0; (2)若带电微粒第一次垂直穿过AC,则求磁感应强度B1及第一次在B1中飞行时间; (3)带电微粒再次经AC边回到磁场B1后,求的取值在什么范围可以使带电微粒只能从BC边穿出?
如图所示,一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内,半径为0.2m。以圆管圆心O为原点,在环面内建立平面直角坐标系xOy,在第四象限加一竖直向下的匀强电场,其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场。一带电量为+1.0C、质量为0.1kg的小球(直径略小于圆管直径),从x坐标轴上的b点由静止释放,小球刚好能顺时针沿圆管轨道做圆周运动。(重力加速度g取10m/s2) (1)求匀强电场的电场强度E; (2)若第二次到达最高点a时,小球对轨道恰好无压力,求磁感应强度B ; (3)求小球第三次到达最高点a时对圆管的压力。
在如图所示的电路中,R1=9 Ω,R2=6 Ω,当开关S闭合时,R2上消耗的电功率为6W,当开关S断开时,R1上消耗的电功率为2.25W,试求: (1)开关S闭合时,通过电源的电流和电源两端的电压; (2)电源的电动势E和内电阻r。