如图(a)两相距 L = 0 . 5 m 的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值 R = 2 Ω 的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场,质量 m = 0 . 2 k g 的金属杆垂直于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略,杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v-t图像如图(b)所示,在 15 s 时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持杆中电流为0,求:
(1)金属杆所受拉力的大小为 F ;
(2) 0 - 15 s 匀强磁场的磁感应强度大小为 B 0 ;
(3) 15 - 20 s 内磁感应强度随时间的变化规律。
某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图像如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,则: (1)运动过程中物体的最大加速度为多少? (2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大? (3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?
如图所示,光滑水平面上静止着一辆质量为的平板车A。车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B的质量为,与车板之间的动摩擦因数为。C的质量为,与车板之间的动摩擦因数为。t=0时刻B、C分别从车板的左、右两端同时以初速度和相向滑上小车。在以后的运动过程中B与C恰好没有相碰。已知重力加速度为g, 设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。求: (1)平板车的最大速度和达到最大速度经历的时间; (2)平板车平板总长度。
一玻璃三棱柱竖直放在水平桌面上,其底面A1B1C1是边长a=12cm的等边三角形,柱高L=12cm。现在底面的中 心O处放置一点光源,不考虑三棱柱内的反射光,玻璃的折射率为,求三个侧面的发光的总面积。
如图所示,一个绝热的气缸竖直放置,内有一个绝热且光滑的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板,隔板将气缸分成两部分,分别密封着两部分理想气体 A 和 B。活塞的质量为m,横截面积为S,与隔板相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当A气体吸收热量Q时,活塞上升了h,此时气体的温度为T1。已知大气压强为P0,重力加速度为g。 ①加热过程中,若A气体内能增加了1,求B气体内能增加量2 ②现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2。求此时添加砂粒的总质量。
如图所示,相距3L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场I的场强方向竖直向下,PT下方的电场II的场强方向竖直向上,电场I的场强大小是电场Ⅱ的场强大小的两倍,在电场左边界AB上有点Q,PQ间距离为L。从某时刻起由Q以初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场的带电粒子,电量为+q、质量为m。通过PT上的某点R进入匀强电场I后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若PR两点的距离为2L。不计粒子的重力。试求: (1)匀强电场I的电场强度E的大小和MT之间的距离; (2)有一边长为a、由光滑弹性绝缘壁围成的正三角形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其置于CD右侧且紧挨CD边界,若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无机械能和电量损失),并返回Q点,需在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于,求磁感应强度B的大小应满足的条件以及从Q出发再返回到Q所经历的时间。