如图,一竖直圆管质量为 M ,下端距水平地面的高度为 H ,顶端塞有一质量为 m 的小球。圆管由静止自由下落,与地面发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间均极短;在运动过程中,管始终保持竖直。已知 M = 4 m ,球和管之间的滑动摩擦力大小为 4 mg , g 为重力加速度的大小,不计空气阻力。
(1)求管第一次与地面碰撞后的瞬间,管和球各自的加速度大小;
(2)管第一次落地弹起后,在上升过程中球没有从管中滑出,求管上升的最大高度;
(3)管第二次落地弹起的上升过程中,球仍没有从管中滑出,求圆管长度应满足的条件。
一带电粒子无初速度的进入一加速电场A,然后垂直进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),如图所示。已知加速电场A板间电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子受到的重力及它们之间的相互作用力。求: (1)粒子穿过A板时速度大小v0; (2)粒子从偏转电场射出时的侧移量y; (3)粒子从偏转电场射出时速度的偏转角q
如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r2。在线圈中半径为r1的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求0至t1时间内 (1)通过电阻R1上的电流大小和方向; (2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。
如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L,导轨平面与水平面成θ角,上端通过导线连接阻值为R的电阻,阻值为r的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处在垂直导轨平面向上的磁场中,若所加磁场的磁感应强度大小恒为B,使金属棒沿导轨由静止向下运动,当t=t0时刻,物体下滑距离为s,此时金属棒恰好以速度v0匀速运动。已知重力加速度为g。试求: (1)求导体棒质量m的大小; (2)在t0时间内产生的总热量Q.
如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电荷量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L。 (1)求此粒子射出时的速度v (2)运动的总路程s(重力不计)。
如图,线圈abcd的面积是0.05 m2,共100匝,线圈电阻为1 Ω,外接电阻R为9 Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=T,当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时,求: (1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式; (2)电路中,电压表和电流表的示数各是多少?