如图所示,倾角为θ的斜面AB是粗糙且 绝缘的,AB长为L,C为AB的中点,在 AC之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD为电场的边界。现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点),从B点开始以速度v0沿斜面向下做匀速运动,经过C点后沿斜面做匀加速运动,到达A点时的速度大小为v,试求:(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ;(2)匀强电场场强E的大小; (3)保持其他条件不变,使匀强电场在原区域内(AC间)顺时针转过90°,求小物块离开电场区时的动能EK大小。
(14分)如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为R的电阻.ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、有效电阻值为R,杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直·现用一竖直向上的力F拉导体杆,使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速直线运动,在上升高度为h的过程中,拉力做功为W,g为重力加速度,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用.求: (1)导体杆上升到h时所受拉力F的大小; (2)导体杆上升到h过程中通过杆的电量; (3)导体杆上升到h过程中bc间电阻R产生的焦耳热.
(14分)某同学利用玩具电动车模拟腾跃运动.如图所示,AB是水平地面,长度为L=6m,BC是半径为R=12m的圆弧,AB、BC相切于B点,CDE是一段曲面.玩具电动车的功率始终为P=10W,从A点由静止出发,经t=3s到达B点,之后通过曲面到达离地面h=1.8m的E点水平飞出,落地点与E点的水平距离x=2.4m.玩具电动车可视为质点,总质量为m=1kg,在AB段所受的阻力恒为2N,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力.求: (1)玩具电动车过B点时对圆弧轨道的压力: (2)玩具电动车过E点时的速度; (3)若从B点到E点的过程中,玩具电动车克服摩擦阻力做功10J,则该过程所需要的时间是多少?
(12分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图.比赛时运动员在投掷线AB处让冰壶以v0=2m/s的初速度向圆垒圆心O点滑出,已知圆垒圆心O到AB线的距离为30m,冰壶与冰面间的动摩擦因数为µ1=0.008(g取10m/s2).问: (1)如果在圆垒圆心O有对方的冰壶,则能否将对方冰壶撞开?请通过计算说明理由. (2)如果在圆垒圆心O有对方的冰壶,为了确保将对方冰壶撞开,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小,若用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至, µ2=0.004,则运动员用毛刷擦冰面的长度应大于多少米?
如图所示,两块长度均为d=0.2m的木块A、B,紧靠着放在光滑水平面上,其质量均为M="O." 9kg. 一颗质量为m="0." 02kg的子弹(可视为质点且不计重力)以速度v0=500m/s水平向右射入木块A,当子弹恰水平穿出A时,测得木块A的速度为v=2m/s,子弹最终停留在木块B中,求: ①子弹离开木块A时的速度大小及子弹在木块A中,受的阻力大小; ②子弹和木块B的最终速度大小.
如图所示,一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内,气柱长度为h.现继续向管内缓慢地添加部分水银,设水银质量为m(m未知)。水银添加完时,气柱长度变为h.再取质量为m的水银缓慢地添加在管内、外界大气压强保持不变. ①求第二次水银添加完时气柱的长度. ②若第二次水银添加完时气体温度为T0,现使气体温度缓慢升高.求气柱长度恢复到原来长度h时气体的温度.(水银未溢出玻璃管)