如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一特殊的电子元件,如果将其作用等效成一个电阻,则其阻值与其两端所加的电压成正比,即等效电阻R=kU,式中k为恒量。框架上有一质量为m的金属棒水平放置,金属棒与框架接触良好无摩擦,离地高为h,磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直,将金属棒由静止释放,金属棒沿框架向下运动。不计金属棒及框架电阻,问:⑴金属棒运动过程中,流过金属棒的电流多大?方向如何?⑵金属棒经多长时间落到地面?金属棒下落过程中整个电路消耗的电能为多少?
如图所示为一架小型四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用。现进行试验,设无人机的质量为m=4kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N,当无人机在地面上从静止开始以最大升力竖直向上起飞,经时间t=4s时离地面的高度为h=48m,g取10m/s2。求:(1)其动力系统所能提供的最大升力为多大?(2)无人机通过调整升力继续上升,恰能悬停在距离地面高度为H=118m处,求无人机从h上升到H的过程中,动力系统所做的功为多大?(3)当无人机悬停在距离地面高度H=118m处时,突然关闭动力设备,无人机从静止开始竖直坠落,经2s后无人机瞬间又恢复最大升力,则无人机在下落过程中距地面的最低高度为多大?
如图所示,一质量为m的带电小球,用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右,场强大小为E的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ=37°角。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)小球的电性及所带电荷量的大小?(2)如果不改变电场强度的大小而将电场的方向变为竖直向下,则带电小球从静止开始运动到最低点时绳子的张力多大?
如图所示,光滑水平面上有三个滑块A、B、C,其中A、C的质量为mA=mC=m,B的质量为mB=。开始时滑块B、C紧贴在一起,中间夹有少量炸药,处于静止状态,滑块A以速率v0正对B向右运动,在A未与B碰撞之前,引爆B、C间的炸药,炸药爆炸后B与A迎面碰撞,最终A与B粘在一起,以速率v0向左运动。求:①炸药爆炸过程中炸药对C的冲量;②炸药的化学能有多少转化为机械能。
如图所示,横截面为正方形ABCD的玻璃砖边长为20cm,玻璃砖的AD面为镀银后形成的平面镜。现让一束单色光从玻璃砖AB边的中点O处入射,入射方向与AB边成α=30°角,光线经平面镜反射后从CD边的P点射出,出射方向与CD边的夹角恰好也为α=30°,且=5cm。①试计算该玻璃砖的折射率n;②试计算该单色光在玻璃砖中的传播时间t(光在真空中传播的速度为c=3.0×108m/s)。
如图所示,长为L=50cm且粗细均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,玻璃管内用10cm高的水银柱封闭着30cm长的空气柱(可看作理想气体),其初始温度为t0=27℃,外界大气压强恒为p0=76cmHg。①若缓慢对空气柱加热,使水银柱上表面与管口刚好相平,求此时空气柱的温度t1;②若将玻璃管的上端开口封闭,并将下端空气柱的温度升高到t2=327℃,发现玻璃管中的水银柱上升了2cm,则此时下端空气柱的压强为多大?