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如图13所示,两根正对的平行金属直轨道MN、M′N′位于同一水平面上,两轨道之间的距离l=0.50m。轨道的MM′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻,NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接,两半圆轨道的半径均为R0=0.50m。直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64 T的匀强磁场中,磁场区域的宽度d=0.80m,且其右边界与NN′重合。现有一质量m=0.20kg、电阻r=0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处。在与杆垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab杆开始运动,当运动至磁场的左边界时撤去F,结果导体杆ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′。已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数μ=0.10,轨道的电阻可忽略不计,取g=10m/s2,求:
(1)导体杆刚进入磁场时,通过导体杆上的电流大小和方向;
(2)导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量;
(3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热。
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如图13所示,在直角三角形ACD所包围的区域内存在垂直纸面向外的水平匀强磁场.AC边竖直.CD边水平,且边长AC=2CD=2d,在该磁场的右侧处有一对竖直放 置的平行金属板MN,两板问的距离为L.在板中央各有一个小孔O1、O2,O1、O??2在同一水平直线上,与平行金属板相接的是两条竖直放置的间距也为L的足够长光滑金属导轨,导轨处在水平向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,导体棒PQ与导轨接触良好,与阻值为R的电阻形成闭合回路(导轨的电阻不计),整个装置处在真空室中。有一束电荷量为+q,质量为m的粒子流(重力不计),以速率v0从CD边中点竖直向上射人磁场区域,射出磁场后能沿O1O2方向进人两平行金属板间并能从O??2孔射出。现由静止释放导体棒PQ.其下滑一段距离后开始匀速运动。此后粒子恰好不能从O2孔射出,而能返回后从磁场的AD边射出,假设返回的粒子与入射粒子不会相撞。求:
(1)在直角三角形ACD内磁场的磁感应强度B。。
(2)导体棒PQ的质量M。
(3)带电粒子从CD边进入磁场到从AD边射出磁场所用的时间
查看习题详情和答案>>如图13所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,桌距水平地面的高度也为R。在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态。同时释放两个小球,小球a、b与弹簧在水平桌面上分离后,a球从B点滑上光滑半圆环轨道并恰能通过半圆环轨道最高点A,b球则从桌面C点滑出后落到水平地面上,落地点距桌子右侧的水平距离为。已知小球a质量为m,重力加速度为g。
求:(1)释放后a球离开弹簧时的速度大小;
(2)释放后b球离开弹簧时的速度大小;
(3)释放小球前弹簧具有的弹性势能。
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