如图所示。竖直放置的间距为L的两平行光滑导轨,上端连接一个阻值为R的电阻,在导轨的MN位置以下有垂直纸面向里的磁场,在MN处的磁感应强度为B0,在MN下方的磁场沿Y轴方向每单位长度磁感应强度减少kT。现有一质量为m,电阻也是R的金属棒,从距离MN为h的上方紧贴导轨自由下落,然后进入磁场区域继续下落h的过程中,能使得电阻R上的电功率保持不变(不计一切摩擦)求:(1)电阻R上的电功率;(2)从MN位置再下降h时,金属棒的速度v;(3)从MN位置再下降h所用的时间t。
如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A。车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B与车板之间的动摩擦因数为μ,而C与车板之间的动摩擦因数为2μ,开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行。经过一段时间,C、A的速度达到相等,此时C和B恰好发生碰撞。已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换,A、B、C三者的质量都相等,重力加速度为g。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力。求: (1)开始运动到C、A的速度达到相等时的时间t; (2)平板车平板总长度L; (3)若滑块C最后没有脱离平板车,求滑块C最后与车相对静止时处于平板上的位置。
(12分)如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,杆上P处固定一定滑轮(大小不计),滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套一质量m=3kg的滑块A。半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量m=3kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,滑块和小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响。现给滑块A施加一个水平向右、大小为60N的恒力F,求: (1)把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程中力F做的功。 (2)小球B运动到C处时所受的向心力的大小。 (3)小球B被拉到离地多高时滑块A与小球B的速度大小相等?
如图所示,空间存在水平向右的匀强电场. 在竖直平面内建立平面直角坐标系,在坐标系的一象限内固定绝缘光滑的半径为R的1/4圆周轨道AB,轨道的两端在坐标轴上。质量为m的带正电的小球从轨道的A端由静止开始滚下,已知重力为电场力的2倍,求: (1)小球在轨道最低点B时对轨道的压力; (2)小球脱离B点后开始计时,经过多长时间小球运动到B点的正下方?并求出此时小球距B的竖直高度h是多大?
我人民海军进行某次登陆演练,假设一艘战舰因吨位大,吃水太深,只能停锚在离海岸某处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上,利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标,若绳索两端固定好后,与竖直方向的夹角θ=30°,队员甲先匀加速滑到某最大速度,再靠摩擦匀减速滑至快艇,速度刚好为零,在队员甲开始下滑时,队员乙在甲板上同时从同一地点开始向快艇以速度v0=m/s平抛救生圈,第一个刚落到快艇上时,紧接着抛第二个,结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇上的同一位置,取g=10m/s2,不计空气阻力,求: (1)军舰甲板到快艇的竖直高度H; (2)队员甲在绳索上运动的时间t0及队员甲在下滑过程中的最大速度v1; (3)若登陆快艇一开始停在离海岸s=1km处(如图),登陆快艇额定功率P=5kw,载人后连同装备总质量m=103kg,从静止开始以额定功率向登陆点加速靠近,到达岸边时刚好能达到最大速度v2=10m/s,求登陆艇运动的时间t'。
一个初速度为零的电子通过电压为的电场加速后,从C点沿水平方向飞入电场强度为的匀强电场中,到达该电场中另一点D时,电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°,如图所示。试求C、D两点沿电场强度方向的距离y。