图为一装置的示意,小木桶abcd的质量为M =0.18kg,高L = 0.2m,其上沿ab离挡板E的竖直距离h = 0.8m,在小木桶内放有一质量m =0.02kg的小石块P(视为质点)。现通过细绳对小木桶施加一个竖直向上的恒力F,使小木桶由静止开始向上运动,小木桶的上沿ab与挡板E相碰后便立即停止运动。若小石块P最终上升的高度不会超越ab,则拉力F的最大值为多少?取g = 10m/s2,空气阻力和定滑轮摩擦均忽略不计。
如图所示,匀强磁场B1垂直水平光滑金属导轨平面向下,垂直导轨放置的导体棒ab在平行于导轨的外力作用下从静止开始运动,通过互感,使电压表示数U保持不变。定值电阻的阻值为R,变阻器的最大阻值为
。在电场作用下,带正电粒子源从O1由静止开始经O2小孔垂直AC边射入第二个匀强磁场区,该磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,其下边界AD与AC的夹角
。设带电粒子的电荷量为q、质量为m,A端离小孔
的高度为高度
,请注意两线圈绕法,不计粒子重力,已知
;
。
求:(1)为满足要求,试判断金属棒应在外力作用下做何种运动?
(2)调节变阻器的滑动头,使接入电阻
为多大时,粒子刚好不会打在AD板上?
(3)调节的滑动头,从题(2)中的位置缓慢移动到接入电阻为
处 ,求源源不断的粒子打在AD边界上的落点间的最大距离
(用
表示)。
两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨,一端接有阻值为的电阻,一匀强磁场在如图区域中与导轨平面垂直。在导轨上垂直导轨跨放质量
的金属直杆,金属杆的电阻为
,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计。以
位置作为计时起点,开始时金属杆在垂直杆
的水平恒力作用下向右匀速运动,电阻R上的电功率是
。
(1)求金属杆匀速时速度大小;
(2)若在时刻撤去拉力后,
时刻R上的功率为
时,求金属棒在
时刻的加速度
,以及
-
之间整个回路的焦耳热
。
已知一带正电小球,质量,带电量
,如图所示,从光滑的斜面A点静止释放,BC段为粗糙的水平面,其长
,动摩擦因数
。已知A点离BC平面高
,BC平面离地高
整个AC段都绝缘,不计连接处的碰撞能量损失和空气阻力,
。
试求:(1)小球落地点离D的距离及落地点的速度大小;
(2)如果BC换成绝缘光滑的平面,小球依然从A点静止释放,若 要 让小球的落地点不变,可在如图虚线右侧加一个竖直的匀强电场,其方向向哪?场强大小是多少?
把一根长为的直导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中.试问:
(1)如a图所示:当导线中通以自A向B的电流时,导线受到的安培力大小为
,该磁场的磁感应强度B的大小为多少?
(2)如b图所示:若把该导线在平面内从中点折成,自A向B通以
的电流,试求此时导线所受安培力F的大小,并在图中画出安培力的方向。
边长为、
匝的正方形线圈,处在如图所示的磁场内(线圈右边的电路中没有磁场),磁感应强度随时间t变化的规律是
,R = 3Ω,线圈电阻r = 1Ω,求:通过R的电流大小和方向。