如图所示,MN与PQ为在同一水平面内的平行光滑金属导轨,间距l=0.5m,电阻不计,在导轨左端接阻值为R=0.6Ω的电阻.整个金属导轨置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=2T.将质量m=1kg、电阻r=0.4Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上.金属杆ab在水平拉力F的作用下由静止开始向右做匀加速运动.开始时,水平拉力为F0=2N.(1)求金属杆ab的加速度大小;(2)求2s末回路中的电流大小;(3)已知开始2s内电阻R上产生的焦耳热为6.4J,求该2s内水平拉力F所做的功.
如图所示,在高为h=5m的平台右边缘上,放着一个质量M=3kg的铁块,现有一质量为m=lkg的钢球以v0=10m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为I=2m.已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5,求铁块在平台上滑行的距离s(不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点,g=l0m/s2).
如图所示是一种折射率n=l.5的棱镜,用于某种光学仪器中,现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上,入射角的大小,求: (1)光在棱镜中传播的速率; (2)此束光线射出棱镜后的方向,要求作出光路图。(不考虑返回到AB面上的光线).
一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为p0。经过太刚暴晒,气体温度由. ①求此时气体的压强。 ②保持T1=350K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因。
如图a所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量g=1.0×10-5C的带负电粒子(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,垂直于场强方向进入两平行金属板间的匀强偏转电场。偏转电场的电压U2=100V,金属板长L=20cm,两极间距 (1)粒子进人偏转电场时的速度v0大小; (2)粒子射出偏转电场时的偏转角θ; (3)在匀强电场的右边有一个足够大的匀强磁场区域。若以粒子进入磁场的时刻为t=0,磁感应强度B的大小和方向随时间的变化如图b所示,图中以磁场垂直于纸面向内为正。如图建立直角坐标系(坐标原点为微粒进入偏转电场时初速度方向与磁场的交边界点)。求在时粒子的位置坐标(X、Y)。(答案可以用根式表示,如用小数,请保留两位有效数字)
吴菊萍徒手勇救小妞妞,被誉为“最美妈妈”,评为2011年感动中国人物。设妞妞的质量m=12kg,从离地h1=28.2m高的阳台掉下,下落过程中空气阻力约为本身重力的0.4倍;在妞妞开始掉下时,吴菊萍立刻从静止开始匀加速奔跑水平距离x=9m到达楼下,张开双臂在距地面高度为h2=l.2m处接住妞妞,缓冲到地面时速度恰好为零,缓冲过程中的空气阻力不计,可近视看成匀减速直线运动,g=10m/s2。试求: (1)妞妞从坠落到着地所用的总时间 (2)在缓冲过程中吴菊萍对妞妞做的功。