如图所示,两平行的足够长的金属导轨间距为L,导轨与水平面成30°角。质量为m,长为L,电阻为r的两个完全相同的金属棒ab、cd放置在导轨上,恰好均处于静止状态。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场方向与导轨平面垂直向上。现用沿导轨向上的外力施与金属棒ab上,使ab棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动,加速度为a。则(滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等)
⑴ 金属棒与导轨间的动摩擦因数是多少?
⑵ 要使金属棒cd始终静止在导轨上,金属棒ab运动的速度不能超过多少?
⑶ 在金属棒ab由静止到达(2)中速度的过程中外力和安培力做的总功是多少?
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)
长为1.2m,质量为1kg的金属杆静止于相距1m的两水平轨道上,金属杆中通有方向如图11-1-11所示、大小为20A的恒定电流,两轨道内外存在竖直方向的匀强磁场.金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.6,(1)欲使杆向右匀速运动,求磁场的磁感应强度大小和方向();(2)欲使杆向右以加速度为
作匀加速运动,求磁场的磁感应强度大小.
如图所示,光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m的带电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下,滑到最低位置B时,对轨道的压力为2mg.求:
(1)小球所受电场力的大小和方向;
(2)带电小球在滑动过程中的最大速度.
如图所示,质量为m、带电荷量为+q的粒子在O点以初速度v0与水平方向成θ角射出,粒子在运动中受阻力大小恒定为f.
(1)如果在某方向加上一定大小的匀强电场后,能保证粒子仍沿v0方向做直线运动,试求所加匀强电场的最小值;
(2)若加上大小一定、方向水平向左的匀强电场,仍能保证粒子沿v0方向做直线运动,并经过一段时间后又返回O点,求粒子回到O点时的速率.
一辆小汽车通过长1100米的隧道,小汽车刚进隧道时的速度是10m/s,出隧道时的速度是12m/s,(小汽车可看成质点)求:小汽车过隧道时的加速度是多大?