“加速度计”作为测定物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中,如图所示是“应变式加速度计”的原理图。支架A、B固定在待测系统上,滑块穿在A、B间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固接于支架A上,其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出。
已知滑块质量为m,弹簧劲度系数为k,电源电动势为E,内电阻为r,滑动变阻器总阻值R=4r,有效总长度为L。当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,且1、2两接线柱输出的电压U0=0.4E。取AB方向为参考正方向。
(1)写出待测系统沿AB方向做变速运动的加速度a与 “1、2”两接线柱间的输出电压U间的关系式;
(2)确定该“加速度计”的测量范围。
两极板M、N相距为d,板长为3d,两极板都未带电,板间有垂直于纸面向外的匀强磁场,如图11-3-18所示,一群电子沿平行于极板的方向从各个位置以速度V射入板间.为了使电子都不从板间穿出,磁感应强度B的取值范围是怎样的?(设电子电量为e、质量为m)
如图11-3-17所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xoy平面并指向纸面外,磁感应强度为B,一带正电的粒子以速度V0从O点射入磁场,入射方向在xoy平面内,与x轴正方向的夹角为θ,若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L,求该粒子的电量和质量之比(比荷)q/m.
如图11-2-14,质量为m,长为L的金属棒MN,通过柔软金属丝挂于a,b点,ab点间电压为U,电容为C的电容器与a、b相连,整个装置处于磁感应强度为B,竖直向上的匀强磁场中.接通S,电容器瞬间结束放电后又断开S,则MN能摆起的最大高度是多少?
电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图11-2-13所示,1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的炮体(包括金属杆MN的质量)加速到10km/s的电磁炮,若轨道宽为2m,长为100m,通过的电流为10A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度B为多少?(不计摩擦)
如图11-1-12所示,不计电阻的U形导轨水平放置,导轨宽l=0.5m,左端连接电源,电动势E=6V,内阻r=0.9Ω和可变电阻R,在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN,并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m=20g的重物,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,改变可变电阻的阻值,在1Ω≤R≤5Ω的取值范围内都能使MN处于静止,求匀强磁场的磁感应强度.(g=10m/s2)