如图所示,可沿气罐壁自由滑动的活塞,将圆形气罐分隔A、B两部分.气罐底部通过装有阀门K的细管子与一密闭的容器C相连.活塞与气罐的顶部间连有一弹簧,当活塞位于气罐底部时,弹簧恰好无形变.开始时B内充有一定量气体,A、C内均为真空,若B部分的高L=0.10m,B与C的容积正好相等,此时弹簧对活塞的作用力正好等于活塞所受重力.(1)现将阀门打开,当达到新的平衡时B部分的高度是多少?(2)若将整个装置倒置,当达到新的平衡时B部分的高度又是多少?
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.