(15分)如图所示,相距L=0.4m、电阻不计的两平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连,导轨处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。t=0时起棒在水平外力F作用下以初速度v0=2m/s、加速度a=1m/s2沿导轨向右匀加速运动。求:⑴t=1s时回路中的电流;⑵t=1s时外力F大小;⑶第1s内通过棒的电荷量。
如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度v0="4" m/s,g取10m/s2。(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。
在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在足够长的静止水平木板上。如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,使拉力F从O开始逐渐增大.经实验绘制出摩擦力随拉力F的变化图像如图丙所示.已知木块质量为0.78 kg。(1)求木块与长木板间的动摩擦因数。(2)若木块在与水平方向成θ=37°角斜向右上方的恒定拉力F′作用下,以=2.0m/的加速度从静止开始做匀加速直线运动,如图乙所示,则F′为多大?(取sin 37°=0.6,COS 37°=0.8)
如图所示,为一传送货物的传送带abc,传送带的ab部分与水平面夹角=37°,bc部分与水平面夹角=53°,ab部分长为4.7m,bc部分长为7.5m。一个质量为m=1kg的物体A(可视为质点)与传送带的动摩擦因数=0.8。传送带沿顺时针方向以速率ν=1m/s匀速转动.若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c处,此过程中物体A不会脱离传送带。(sin 37°=0.6,sin 53°=0.8,g=10m/)求物体A从a处被传送到c处所用的时间。
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6.0×10-3kg.电阻为1.0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3.0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P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。
如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m.有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。求:(1)磁感应强度的大小B;(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小;(3)流经电流表电流的最大值。