一圆环A套在一均匀圆木棒B上,A的高度相对B的长度来说可以忽略不计。A和B的质量都等于m,A和B之间的滑动摩擦力为f(f < mg)。开始时B竖直放置,下端离地面高度为h,A在B的顶端,如图所示。让它们由静止开始自由下落,当木棒与地面相碰后,木棒以竖直向上的速度反向运动,并且碰撞前后的速度大小相等。设碰撞时间很短,不考虑空气阻力,问:在B再次着地前,要使A不脱离B,B至少应该多长?
如图12-4-16所示,两根相距的平行金属长导轨,固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度
.导轨上面横放着两根金属细杆,构成矩形回路,每根金属细杆的电阻
,回路中其余部分的电阻不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力作用下,沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是
.不计导轨上的摩擦.
(1)求作用于每根金属细杆的拉力的大小;
(2)求两金属杆在间距增加的滑动过程中共产生的热量.
一个质量、长
、宽
、电阻
的矩形线圈,从
高处由静止开始自由下落,进入一个匀强磁场,如图12-4-15所示.线圈下边刚进入磁场时,由于磁场力作用,线圈正好作匀速运动,求:
(1)磁场的磁感应强度B
(2)如果线圈下边通过磁场所经历的时间,求磁场区域的高度
如图12-4-14所示,质量为m、边长为a的正方形金属线框自某一高度由静止下落,依次经过和
两磁场区域.已知
,且
磁场的高度为a.线框在进入
的过程中做匀速运动,速度大小为
,在
中加速一段时间后又匀速进入和穿出
时速度恒为
,求:
(1)和
之比
(2)在整个下落过程中线框中产生的焦耳热.
如图12-3-16所示,为某一电路的俯视图,MN、PQ为水平放置的很长的平行金属板相距0.2m,板间有匀强磁场,B=0.8T,方向垂直向下,金属杆电阻.可以在水平方向左右无摩擦滑动,
,C=10μF.现有不计重力的带电粒子以
的初速度水平射入两板间,为使粒子能继续做匀速运动,则
(1)棒ab应向哪边运动?速度多大?
(2)为使棒ab保持匀速运动,作用在ab上的水平外力F多大?
如图12-3-15所示,有一磁感应强度为B=0.40T的匀强磁场,其磁感线垂直地穿过半径的金属环,OA是一根金属棒,它贴着圆环沿顺时针方向绕O点匀速转动,OA棒的电阻
,电路上三只电阻
,圆环与其他导线的电阻不计,当电阻
消耗的电功率为
时,OA棒的角速度多大?