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如图3－2－11所示，将质量m＝0.1 kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数μ＝0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ＝53°的拉力F，使圆环以a＝4.4 m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小。(取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s2)
图3－2－11
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.如图所示，质量为m的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平的导轨滑行，两轨间距为L，导轨一端与电阻R连接，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。杆从x轴原点O以大小为v0的水平初速度向右滑行，直到停下。已知杆在整个运动过程中速度v和位移x的函数关系是：v＝v0－。杆与导轨的电阻不计。
（1）试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式；
（2）分别求出杆开始运动和停止运动时所受的安培力F1和F2；
（3）证明杆在整个运动过程中动能的增量DEk等于安培力所做的功W；
（4）求出电阻R所增加的内能DE。
查看习题详情和答案>>（1）试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式；
（2）分别求出杆开始运动和停止运动时所受的安培力F1和F2；
（3）证明杆在整个运动过程中动能的增量DEk等于安培力所做的功W；
（4）求出电阻R所增加的内能DE。
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（1）试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式；
（2）分别求出杆开始运动和停止运动时所受的安培力F1和F2；
（3）证明杆在整个运动过程中动能的增量DEk等于安培力所做的功W；
（4）求出电阻R所增加的内能DE。
如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨间距l＝0.2 m，电阻R1＝0.4 Ω，导轨上静止放置一质量m＝0.1 kg、电阻R2＝0.1 Ω的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B1＝0.5 T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止起做匀加速运动并开始计时，若5 s末杆的速度为2.5 m/s，求：
(1)5 s末时电阻R上消耗的电功率；
(2)5 s末时外力F的功率．
(3)若杆最终以8 m/s的速度作匀速运动，此时闭合电键S，α射线源Q释放的α粒子经加速电场C加速后从a孔对着圆心O进入半径r＝
m的固定圆筒中(筒壁上的小孔a只能容一个粒子通过)，圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为B2的匀强磁场．α粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移，也无机械能损失，粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a孔背离圆心射出，忽略α粒子进入加速电场的初速度，若α粒子质量mα＝6.6×10－27 kg，电量qα＝3.2×10－19 C，则磁感应强度B2多大？若不计碰撞时间，粒子在圆筒内运动的总时间多大？