(17分)如图所示,高为h的绝缘板静止在光滑水平面上,放置在其右端的小物块带电量为+q,绝缘板和小物块的质量均为,它们之间的动摩擦因数为μ。有界匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。现对绝缘板施加一个水平向右、大小为μmg的恒力。当绝缘板即将离开磁场时,小物块恰好到达它的最左端,且对绝缘板无压力,此时绝缘板的速度是小物块速度的2倍。设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求:⑴小物块离开绝缘板时的速率;⑵小物块落地时与绝缘板间的距离;⑶运动过程中滑动摩擦力对小物块所做的功。
(10分)做自由落体运动的小球,落地前最后一秒内的位移为25m(g取10m/s2),则 (1)该球释放的位置距离地面的高度? (2)小球着地时速度是多大?
某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始匀加速运动,加速度大小是4 m/s2,经历20s时,突然接到停止起飞命令,若飞机起飞最小速度为82m/s,问: (1) 飞机此时速度多大,是否已经离地? (2) 飞机已经滑行了多远?
某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103kg。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。在此行驶状态下: (1)求驱动电机的输入功率P电; (2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2); (3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。已知太阳辐射的总功率P0=4×1026 W,太阳到地球的距离r=1.5×1011 m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,1982年,澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s),若轨道宽2m,长为100m,通以恒定电流10A。(不计轨道摩擦)求: (1)弹体的加速度; (2)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大? (3)磁场力的最大功率为多大?
如图所示电路,电源E=10V,内电阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=6Ω。电容C=30μF,问: (1)闭合开关S,电路稳定后,求电路中的电流; (2)断开开关S,求此后通过R1的电荷量。