如图,无限长的平行光滑金属轨道M、N,相距L,且水平放置;金属棒b和c之间通过绝缘轻弹簧相连,弹簧处于压缩状态,并锁定,压缩量为;整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向与轨道平面垂直.两棒开始静止,某一时刻,解除弹簧的锁定,两棒开始运动.已知两金属棒的质量mb=2mc=m,电阻Rb=RC=R,轨道的电阻不计. (1)求当弹簧第一次恢复原长的过程中,通过导体棒某一横截面的电量.(2)已知弹簧第一次恢复原长时,b棒速度大小为v,求此时c棒的加速度。
如图,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5,且与台阶边缘O点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个圆弧挡板,圆弧半径R=1m,圆弧的圆心也在O点.今以O点为原点建立平面直角坐标系.现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板.(1)若小物块恰能击中挡板上的P点(OP与水平方向夹角为37°),求其离开O点时的速度大小;(2)为使小物块击中挡板,求拉力F作用的最短时间;(3)改变拉力F的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值.
如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.40m.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C.现有一电荷量q=+1.0×10﹣4C,质量m=0.10kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取g=10m/s2.试求:(1)带电体在圆形轨道C点的速度大小.(2)D点到B点的距离xDB.(3)带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小.(4)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能.
如图所示,一电荷量q=3×10﹣4C带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点.电键S合上后,当小球静止时,细线与竖直方向的夹角α=37°.已知两板相距d=0.1m,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻R1=4Ω,R2=R3=R4=12Ω.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)通过电源的电流;(2)两板间的电场强度的大小;(3)小球的质量.
如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;(3)本实验中,m1=0.5kg,m2=0.1kg,μ=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.1m,取g=10m/s2.若砝码移动的距离超过l=0.002m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?
如图所示,质量为m=1kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上,斜面质量为M=2kg,斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2,地面光滑,现对斜面体施一水平推力F,要使物体m相对斜面静止,试确定推力F的取值范围.