(10分)如图所示,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8 N,当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长(取g=l0 m/s2)。求:(1)小物块放后,小物块及小车的加速度大小各为多大?(2)经多长时间两者达到相同的速度?(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少?
套在长绝缘直棒上的小环质量为,带电量为,小环内径比棒的直径略大。将棒放置在方向均水平且正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度为E,磁感应强度为B,小环与棒的动摩擦因数为,重力加速度为,现将小环从静止释放,小环可沿绝缘直棒下滑,棒足够长,求: (1)小环从静止释放瞬间加速度的大小 (2)小环运动过程的最大加速度为多大,此时速度为多大? (3)小环运动过程张最大速度为多大?
如图所示,水平放置的光滑的金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为,金属棒的质量为,电阻不计,放在导轨上且与导轨垂直。磁场的磁感应强度大小为,方向与导轨平面成夹角且与金属棒垂直,定值电阻为,电源内阻,当开关K闭合的瞬间,测得棒的加速度大小为,则电源电动势为多大?
赤道附近的地磁场可以看作是沿南北方向的匀强磁场,磁感应强度的大小是0.5×10-4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线长为20m,通有从东向西的电流30A,问:地磁场对这根导线的作用力有多大?方向如何?
如图所示,真空中有两个质量都是17.3g的带电小球,它们的半径很小,分别系在长为30cm的两根细绳的一端,两细绳的另一端悬挂在天花板上的同一点O,两个小球带的是等量同种电荷,当它们静止时,两根细绳之间的夹角为60˚,求两个小球所带的电量q。(静电力常数k=9.0×109 N·m2/C2)
如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R=0.2m的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L=1m,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然状态.质量为m=1kg的小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0=2m/s冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.物块A与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,重力加速度g=10m/s2.求: (1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1; (2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1; (3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道.