如图所示,两个金属轮A1、A2,可绕通过各自中心并与轮面垂直的固定的光滑金属细轴O1和O2转动,O1和O2相互平行,水平放置。每个金属轮由四根金属辐条和金属环组成,A1轮的辐条长为a1、电阻为R1,A2轮的辐条长为a2、电阻为R2,连接辐条的金属环的宽度与电阻都可以忽略。半径为a0的绝缘圆盘D与A1同轴且固连在一起。一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点,绳在D上绕足够匝数后,悬挂一质量为m的重物P。当P下落时,通过细绳带动D和A1绕O1轴转
动。转动过程中,A1、A2保持接触,无相对滑动;两轮与各自细轴之间保持良好的电接触;两细轴通过导线与一阻值为R的电阻相连。除R和A1、A2两轮中辐条的电阻外,所有金属的电阻都不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与转轴平行。现将P释放,试求P匀速下落时的速度。
地核体积约为地球体积的16%,地球质量约为地球质量的34%,引力常量取G=6.7×10-11Nm2/kg2,地球半径取R=6.4×106m,地球表面重力加速度取g=9.8m/s2,试估算地核的平均密度(结果取2位有效数字)。
如图30-1所示,虚线上方有场强为E的匀强电场,方向竖直向下,虚线上下有磁感强度相同的匀强磁场,方向垂直纸面向外。ab是一根长L的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场中,b端在虚线上。将一套在杆上的举正电小球从a端由静止释放后,小球先是加速运动,后是匀速运动则达b端。已知小球与绝缘杆间的动因摩擦数μ=0.3,小球的重力可忽略不计。当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆半径为L/3。求:带电小球以 a到b运动过程中克服摩擦力做的功与电场力所做功的比值。
如图10-22所示。在x轴上有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y铀负方向的匀强电场,场强为E。一质最为m,电荷量为q的粒子从坐标原点。沿着y轴正方向射出。射出之后,第3次到达X轴时,它与点O的距离为L,求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s,(重力不计)。
如图10-20所示,一块铜块左右两面接入电路中。有电流I自左向右流过铜块,当一磁感应强度为B的匀强磁场垂直前表面穿入铜块,从后表面垂直穿出时,在铜块上、下两面之间产生电势差,若铜块前、后两面间距为d,上、下两面间距为l。铜块单位体积内的自由电子数为n,电子电量为e,求铜板上、下两面之间的电势差U为多少?
如图10-19所示,空中有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场,质量为m,带电量为+q的滑块沿水平向右做匀速直线运动,滑块和水平面间的动摩擦因数为μ,滑块与墙碰撞后速度为原来的一半。滑块返回时,去掉了电场,恰好也做匀速直线运动,求原来电场强度的大小。