如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在导轨平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于导轨平面斜向上。现有一平行于ce,垂直于导轨,质量为m,电阻不计的金属杆ab,在沿导轨平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止开始沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端。已知ab杆向上和向下运动的最大速度相等。求:(1)ab杆最后回到ce端的速度大小(2)拉力F的大小
如图所示,ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的圆周轨道,半径OA处于水平位置,CDO是直径为15m的半圆轨道,两个轨道如图连接固定。一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道运动。通过CDO轨道的最低点C时对轨道的压力力等于其重力的倍.取g为10m/s2. (1)H的大小; (2)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少.
如图, AB段为长L =8m倾角θ =37°的斜面,BC段水平,AB与BC平滑相连。一个质量m =2kg的物体从斜坡顶端以v0=2.0m/s的初速度匀加速滑下,经时间t="2.0s" 到达斜坡底端B点。滑雪板与雪道间的动摩擦因数在AB段和BC段均相同。求: (1)运动员在斜坡上滑行时加速度的大小a; (2)滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ; (3)运动员滑上水平雪道后,在t' = 2.0s内滑行的距离x。
如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场(图中未画出);第四象限有与x轴同方向的匀强电场;第三象限也存在着匀强电场(图中未画出)。一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。求: (1)微粒的电性及第一象限电场的电场强度E1; (2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量大小; (3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间。
2012年11月,我国舰载机在航母上首降成功。设某一载舰机质量为m=2.5×104kg,速度为v0=42m/s,飞机将在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做匀减速运动,着舰过程中航母静止不动。(sin530=0.8,cos530=0.6) (1)飞机着舰后,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里; (2)为了让飞机在有限长度的跑道上停下来,甲板上设置了阻拦索让飞机减速,同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况,飞机着舰时并不关闭发动机。图示为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景,此时发动机的牵引力大小F=1.2×105N,减速的加速度a1=20m/s2,此时阻拦索夹角=1060,空气阻力和甲板阻力保持不变,求此时阻拦索承受的张力大小。
如图所示,间距为l的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内,电阻为R、质量为m、长为l 的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上,并与导轨垂直. 在水平光滑导轨间有与水平面成、并垂直于ab的匀强磁场;倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场,磁感应强度均为B。倾斜导轨与水平面夹角也为,杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为. ab杆在水平恒力作用下由静止开始运动,当cd刚要滑动时ab恰达到最大速度 . (=、、最大静摩擦力等于滑动摩擦力).求: (1)此时杆cd中的电流大小; (2)杆ab的最大速度; (3)若此过程中流过杆ab的电量为,则cd产生的焦耳热Q为多大?