如图所示,O为一水平轴。细绳上端固定于O轴,下端系一质量m=1.0kg的小球,原来处于静止状态,摆球与平台的B点接触,但对平台无压力,摆长为=0.6m。平台高BD=0.80m。一个质量为M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰,碰后摆球在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力T恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面的C点,DC=1.2m。求:质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小(不计空气阻力,取g=10m/s2)。
如图11-2-14,质量为m,长为L的金属棒MN,通过柔软金属丝挂于a,b点,ab点间电压为U,电容为C的电容器与a、b相连,整个装置处于磁感应强度为B,竖直向上的匀强磁场中.接通S,电容器瞬间结束放电后又断开S,则MN能摆起的最大高度是多少?
电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图11-2-13所示,1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的炮体(包括金属杆MN的质量)加速到10km/s的电磁炮,若轨道宽为2m,长为100m,通过的电流为10A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度B为多少?(不计摩擦)
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.