如图(a)所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示。(1)试分析说明金属杆的运动情况;(2)求第2s末外力F的瞬时功率。
一根长50cm、两端开口的直玻璃管,竖直插入水银槽中,它的上口距水银面10cm。现将管的上口堵住,然后缓慢竖直提出水银面,则管内水银柱的长度为多大?(外界大气压支持75cmHg,温度不变)
如题25图所示,在直角坐标xOy平面y轴左侧(含y轴)有一沿y轴负向的匀强电场,一质量为m,电量为q的带正电粒子从x轴上P处以速度v0沿x轴正向进入电场,从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负向夹角=30°,Q点坐标为(0,-d),在y轴右侧有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场区域(图中未画出),磁场磁感应强度大小,粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场.不计粒子重力,求: (1)电场强度大小E; (2)如果有界匀强磁场区域为半圆形,求磁场区域的最小面积; (3)粒子从P点运动到O点的总时间.
如题24图所示,一小车静置于光滑水平面上,小车左端被固定在地面上的竖直档板挡住,半径为R的光滑四分之一圆弧轨道固定在小车上,圆弧轨道最低点与小车水平面相切于Q点,圆弧轨道与小车总质量为M,质量为m可视为质点的物块从轨道最高点P无初速释放,恰好未从小车右端N滑落,已知物块与小车QN段间动摩擦因素为,重力加速度为g.求: (1)物块滑到Q点时的速度大小v; (2)小车QN段长度; (3)在整个过程中,小车给档板的冲量.
如题23-1图所示,边长为L、质量为m、总电阻为R的正方形导线框静置于光滑水平面上,处于与水平面垂直的匀强磁场中,匀强磁场磁感应强度B随时间t变化规律如题23-2图所示.求: (1)在t=0到t=t0时间内,通过导线框的感应电流大小; (2)在t=时刻,a、b边所受磁场作用力大小; (3)在t=0到t=t0时间内,导线框中电流做的功。
如图是一高山滑雪运动场中的滑道,BD附近是很小的一段曲道,可认为是半径均为R=40m的两圆滑连接的圆形滑道,B点和D点是两圆弧的最高点和最低点,圆弧长度远小于斜面AD及BC长度,从A到D点不考虑摩擦力的作用。一个质量m=60kg的高山滑雪运动员,从A点由静止开始沿滑道滑下,从B点水平抛出时刚好对B点没有压力,已知AB两点间的高度差为h=25m,滑道的倾角θ=370,sin370=0.6,cos370=0.8,tan370=0.75取g=10m/s2。求: (1)运动员在B点时的速度。 (2)运动员在BC斜面的落点C到B点的距离(B点可认为是斜面上的最高点)。 (3)若BD之间的高度差为5m,AD段运动可看作直线动动,求运动员在D点对轨道的压力。