如图24-1所示,相距为L的光滑平行金属导轨与水平间的夹角为,导轨一部分处在垂直导轨平面的匀强磁场中,OO’为磁场边界,磁感应强度为B,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距OO’为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。
(1)若ab杆在平行于斜面的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动,其速度一位移关系图像如图24-2所示,则在经过位移为3L的过程中电阻R上产生的电热Q1是多少?
(2)ab杆在离开磁场前瞬间的加速度是多少?
(3)若磁感应强度B=B0+kt(k为大于0的常数),要使金属杆ab始终静止在导轨上的初始位置,试分析求出施加ab杆的平行于斜面的外力。
如图23-1所示,长为4m的水平轨道AB与倾角为37°的足够长斜面BC在B处连接,有一质量为2kg的滑块,从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F按图23-2所示规律变化,滑块与AB和BC间的动摩擦因数均为0.25,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)滑块到达B处时的速度大小;
(2)不计滑块在B处的速率变化,滑块冲上斜面,滑块最终静止的位置与B点的距离。
某炮竖直向上发射炮弹,炮弹的质量M为3kg(内含炸药的质量可以忽略不计),炮弹被射出的初速度为60m/s。当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向相向飞行的两片,其中一片质量m为2kg,其炸开瞬间的速度大小是另一片的一半。现要求弹片不能落到以发射点为圆心、以半径R为480m的圆周范围内。假定重力加速度g始终为10m/s2,忽略空气阻力。求刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大?
如图22所示为薄壁等长U型管,左管上端封闭,右管上端开口,管的横截面积为S,内装密度为的液体,右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。当温度为T0时,左、右管内液面高度相等,两管内空气柱长度均为L(),压强均为大气压强。现使两边温度同时逐渐升高,求:
(1)温度升高到多少时,右管活塞开始离开卡口?
(2)温度升高到多少时,左管内液面下降
如图21所示,电阻R1为6Ω,电源内阻r为1Ω,当合上电键S且滑动变阻器R2为3Ω时,电源的总功率为20W,电源的输出功率为16W,灯泡正常发光。求:
(1)电灯的电阻和灯的额定功率;
(2)当电键S断开时,为使灯泡正常发光,滑动变阻器的阻值应调到多少?
如图20所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O。将等电量的正、负点电荷分别放在圆周上、它们的位置关于AC对称。则圆心O处的电场强度的方向为________,要使圆心O处的电场强度为零,可在圆周上再放置一个适当电量的正点电荷+Q,则该点电荷+Q应放在圆周上的_________点。