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如图4-3-14所示,汽车的质量为1.5×104 kg,以不变的速率先后驶过凹形桥面与凸形桥面,桥面圆半径为15 m,如果桥面承受的最大压力不得超过2×105 N,汽车允许的最大速率是多少?汽车以这个速率驶过桥面的最小压力是多少?(g取10 m/s2

图4-3-14

解析:因汽车过凹形桥桥面时向心加速度方向向上处于超重状态,过凸形桥时向心加速度向下,汽车处于失重状态,所以汽车过凹形桥最低点时对桥面的压力最大.

汽车经过凹形桥桥面最低点时,设桥面支持力为FN,由牛顿第二定律FN1-mg=

要求FN1≤2×105 N,解得汽车最大速度vm=7.07 m/s.

汽车经过凸形桥顶点时对桥面的压力最小设为FN2,汽车受桥支持力为FN2′,由牛顿第二定律mg-FN2′=,解得FN2′=1.0×105 N,由牛顿第三定律知FN2与FN2′,等值反向.

答案:7.07 m/s    1.0×105 N

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如图4-3-14所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计.导体棒与圆形导轨接触良好.求:

图4-3-14

(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值;

(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量;

(3)当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是多大?

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4-3-14

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C. E                            D.E?

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图4-3-14

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图4-3-14

(1)、在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值;

(2)、MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量;

(3)、当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是多大?

 

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