25.(20分)如圖所示,在一光滑水平的桌面上,放置一質(zhì)量為M,寬為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)“U”
型框架,其ab部分電阻為R,框架其它部分的電阻不計(jì)。垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為
R的金屬棒cd,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,棒通過(guò)細(xì)線跨過(guò)一定滑輪與勁度系數(shù)為 k 的另
一端固定的輕彈簧相連。開(kāi)始彈簧處于自然狀態(tài),框架和棒均靜止,F(xiàn)在讓框架在大小為
2μmg的水平拉力作用下,向右做加速運(yùn)動(dòng),引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的。水平桌面位于
豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。問(wèn):
(1)框架和棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間,框架的加速度為多大?
(2)框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)(棒處于靜止?fàn)顟B(tài))時(shí)的速度多大?
(3)若框架通過(guò)位移S后開(kāi)始勻速,已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為kx2/2(x為彈簧的形
變量),則在框架通過(guò)位移S的過(guò)程中,回路中產(chǎn)生的電熱為多少?
24.(19分)有兩位雜技演員,進(jìn)行“頂桿”表演。已知演員甲的肩上放置一個(gè)力傳感器,該
傳感器上方立著一根始終保持豎直的長(zhǎng)竹桿。質(zhì)量為m=
顯示的示數(shù)變化情況如圖所示,演員乙前3 s向上爬,在桿頂迅速調(diào)整動(dòng)作(所用時(shí)間忽略不計(jì)
)獲得向下的初速度后,再經(jīng)2 s滑到桿底。假設(shè)竹桿的質(zhì)量忽略不計(jì),g=
(1)演員乙上爬過(guò)程中的最大速度大小 vm。
(2)竹竿的高度h和演員乙下滑到t=4 s時(shí)的速度大小 v。
擦力,g=
體P 能否脫離小車?若不能,求出最后它們一起運(yùn)動(dòng)的速度;若能,求脫離后小車的速度。
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