质量的空箱子静止在光滑水平面上,箱子内部有一个的金属块,不计金属块和箱子之间的摩擦,且箱子左侧壁到金属块距离为,但是金属块一旦与箱子左侧壁接触后就不会分开。现在用水平向右的恒力推箱子,时撤去恒力,则(i)恒力撤去前,金属块是否和箱子左侧壁发生碰撞?(ii)金属块和箱子共同运动的速度是多大?
如图甲,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 37°角固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨距为L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:(1)杆a b下滑过程中感应电流的方向及R=0时最大感应电动势E的大小;(2)金属杆的质量m和阻值r;(3)当R = 4Ω时,求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W。
图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中,有一矩形线图可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动,由线圈引出的导线和分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接,金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻形成闭合电路。图2是线圈的正视图,导线和分别用它们的横截面来表示。已知长度为, 长度为,线圈以恒定角速度逆时针转动。(共N匝线圈)(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,推导t时刻整个线圈中的感应电动势 表达式;(2)线圈平面处于与中性面成夹角位置时开始计时,如图3所示,写出t时刻整个线圈中的感应电动势的表达式;(3)若线圈电阻为r,求电阻R两端测得的电压,线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。(其它电阻均不计)
某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中实线所示。(1)若波向右传播。零时刻刚好传到B点,且再经过0.6s,P点也开始起振。求:该列波的周期T;从t=0时刻起到P点第一次达到波谷的过程中,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?(2)若此列波的传播速度大小为20m/s,且波形由实线变为虚线需要经历0.575s时间,则该列波的传播方向如何?
如图所示的坐标系,在y轴左侧有垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场。在x=L处,有一个与x轴垂直放置的屏,y轴与屏之间有与y轴平行的匀强电场。在坐标原点O处同时释放两个均带正电荷的粒子A和B,粒子A的速度方向沿着x轴负方向,粒子B的速度方向沿着x轴正方向。已知粒子A的质量为m,带电量为q,粒子B的质量是n1m,带电量为n2q(n1、n2均为正整数),释放瞬间两个粒子的速率满足关系式。若已测得粒子A在磁场中运动的半径为r,粒子B击中屏的位置到x轴的距离也等于r。粒子A和粒子B的重力均不计。(1)若r、m、q、B已知,求vA。(2)求粒子A和粒子B打在屏上的位置之间的距离(结果用r、n1、n2表示)。
如图所示,空间有场强E=1.0×103V/m竖直向下的电场,长L=0.4m不可伸长的轻绳固定于O点,另一端系一质量m=0.05kg带电q=+5×10-4C的小球,拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时,绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=30°、无限大的挡板MN上的C点。试求:(1)绳子至少受多大的拉力才能被拉断;(2)A、C两点的电势差。