如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧范围足够大,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,线框质量m=0.1kg,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s一直做匀加速直线运动,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:(1)线框cd边刚进入磁场时速度v的大小;(2)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,则在此过程中线框产生的焦耳热Q为多少?
在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电量为+q的带电小球,另一端固定于O点。将小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放,则小球沿圆弧作往复运动。已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ(如图)。求 (1)匀强电场的场强。 (2)小球经过最低点时细线对小球的拉力。
如图所示,长为L、质量为2.0kg的长木块A置于光滑水平面上,在A的右端0.50m处有竖直的矮墙(矮于A木块的高度),A与矮墙碰后与墙粘在一起,并保持静止;在A的上表面左端放一质量为1.0kg的铁块B,B的大小不计,B与A的动摩擦因数为0.20。作用在B上的水平向右的拉力F大小为3.2N,在F的作用下A、B都从静止开始运动。求 (1)在A刚碰墙前,A、B运动的加速度分别多大? (2)若在A刚要碰撞矮墙时,B还在A上面,则此时A、B运动的速度分别多大? (3)若在A碰撞矮墙时立即撤去拉力F,为使B始终不从A上表面脱落,木块A的长度L至少多长?
如图所示,一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高, MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不计空气阻力. (1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何? (2)欲使小球从C点射出后能落到垫子上,小球开始下落时离A点的最大高度是多少?
水上滑梯可简化成如图所示的模型,斜槽AB和水平槽BC平滑连接,斜槽AB的竖直高度H=6.0m,倾角θ=37°。水平槽BC长d=2.0m,BC面与水面的距离h=0.80m,人与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10。取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6。一小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下,求: (1)小朋友沿斜槽AB下滑时加速度的大小a; (2)小朋友滑到C点时速度的大小vc;
跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动一段时间后,立即打开降落伞,以12.5m/s2的平均加速度匀加速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s(g取10 m/s2) (1)运动员着地时相当于从多高处自由落下? (2)运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?