如图所示,一个长方柱形汽缸内有一质量为m、面积为S、厚度和宽度可以不计的活塞C.活塞通过轻质弹簧与缸底相连.汽缸外侧(图中A部分)与大气相通.打开汽缸内侧(图中B部分)的阀门D,弹簧处于自然状态,长度为.汽缸B、A两部分气体体积之比=2∶1.然后关闭阀门,并让汽缸绕OO'轴作匀速转动.为维持汽缸B部分气体的体积不小于原体积的3/4.求:转动的角速度的值.(已知外界气压为,弹簧劲度系数为k.转动过程温度不变,摩擦不计)
一细长的小磁针,放在一螺线管的轴线上,N极在管内,S极在管在外.若此小磁针可左右自由移动,则当螺线管通以如图15-1-12所示电流时,小磁针将怎样移动? 图15-1-12 图15-1-13
如图15-2-26所示,水平桌面上放置U形金属导轨,串接有电源.现将两根质量相等的裸导线L1和L2放在导轨上,方向与导轨垂直,导轨所在的平面有一个方向向上的匀强磁场.当合上开关后,两根导线便向右运动,并先后脱离导轨右端掉到水平地面上,测得它们落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2.求合上开关后: 图15-2-26 (1)安培力对导线L1和L2所做的功之比为多少; (2)通过导线L1和L2的电荷量之比为多少.
一个密度ρ="9" g/cm3、横截面积S="10" mm2的金属环,处于径向对称、方向发散的磁场中,如图15-2-25所示,环上各点的磁感应强度为B="0.70" T,与环面夹角α=60°.若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I="2" A,并保持Δt="0.2" s,试分析环将做什么运动,上升的最大高度是多少.(不计空气阻力) 图15-2-25
如图15-2-21所示,将一根长为L的直导线,由中点折成直角放在磁感应强度为B的匀强磁场中,导线平面与磁感线垂直.当导线中通以电流I后,求磁场对导线的作用力. 图15-2-21
两条光滑的水平金属导轨彼此平行,置于桌边,金属棒ab架在两导轨端点上并与导轨垂直,导轨区域内有竖直向下的匀强磁场,导轨另一端与电池、电容器连成电路,如图15-2-11所示.已知金属棒的质量m=5×10-3kg,两导轨间距L="1.0" m,电池电动势E="16" V,电容器的电容量C="200" μF,磁场的磁感应强度B="0.5" T,金属棒在通电后受安培力作用而平抛出去,下落高度h="0.8" m,抛出落地水平位移S="0.064" m.试求开关K先接1,再接2,金属棒被抛出后电容器上电压的数值. 图15-2-11