图示为一固定在水平地面上的轨道ABC,AB与水平面间的夹角为θ=37°,BC水平.一小物体(可视为质点)放在A处,小物块与轨道AB间的动摩擦因数为u1=0.25,与轨道BC间的动摩擦因数u2=0.20.现在给小物体一个沿斜面向下的初速度v0=2m/s,小物体经过B处时无机械能损失,小物体最后停留在B点右侧4m处的C点(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2).求:(1)小物体在AB面上运动时的加速度大小a;(2)小物体到达B处时的速度大小v;(3)斜面AB的长为L.
如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5 m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1 Ω。质量为0.2 kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1m,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN,2s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光。重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6。求 (1)1s时流过小灯泡的电流大小和方向; (2)小灯泡稳定发光时消耗的电功率; (3)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。
如图所示,在水平光滑直导轨上,静止着三个质量均为m=1kg的相同小球A、B、C,现让A球以v0=2m/s的速度向着B球运动,A、B两球碰撞后粘合在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,C球的最终速度vC=1m/s.求A、B两球跟C球相碰前的速度和相碰后的速度.
(16 分)如图甲,距离很近的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区域,磁场范围很大,方向垂直纸面向里。在边界上固定两个等长的平行金属板A 和D ,两金属板中心各有-小孔S1、S2 ,板间电压的变化规律如图乙,正、反向最大电压均为U0,周期为T0。一个质量为m、电荷量为+q的粒子在磁场中运动的周期也是T0 。现将该粒子在t=T0/4时刻由S1静止释放,经电场加速后通过S2又垂直于边界进人右侧磁场区域,在以后的运动过程中不与金属板相碰。不计粒子重力、极板外的电场及粒子在两边界间运动的时间。 (1)求金属板的最大长度。 (2)求粒子第n次通过S2的速度。 (3)若质量m ’="13/12" m 电荷量为+q的另一个粒子在t =" 0" 时刻由S1静止释放,求该粒子在磁场中运动的最大半径。
(16 分)如图,长l ="lm" 、厚度h="0.2m" 的木板A静止在水平面上,固定在水平面上半轻r="1.6m" 的四分之一光滑圆弧轨道PQ ,底端与木板A相切与P点,木板与圆弧轨道紧靠在一起但不粘连。现将小物块B从圆弧上距P点高度H="0.8m" 处由静止释放,已知A、B质量均为m = lkg,A与B间的动摩擦因数μ1=0.4,A与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,g 取10m/s2。求: (1)小物块刚滑到圆弧轨道最低点P处时对圆弧轨道的压力大小; (2)小物块从刚滑上木板至滑到木板左端过程中对木板所做的功; (3)小物块刚落地时距木板左端的距离。
(15 分)如图甲,有两根相互平行、间距为L的粗糙金属导轨,它们的电阻忽略不计在MP之间接阻值为R 的定值电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ。在efhg矩形区域内有垂直斜面向下、宽度为d 的匀强磁场(磁场未画出),磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙。在t =" 0" 时刻,一质量为m 、电阻为r的金属棒垂直于导轨放置,从ab位置由静止开始沿导轨下滑,t = t0时刻进人磁场,此后磁感应强度为B0并保持不变。棒从ab到ef 的运动过程中,电阻R 上的电流大小不变。求: (1)0~t0时间内流过电阻R 的电流I 大小和方向; (2)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ; (3)金属棒从ab到ef 的运动过程中,电阻R 上产生的焦耳热Q。