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。
如图所示,半径为r的金属圆环,绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速运动,匀强电场的磁感应强度为B,以金属环的平面与磁场方向重合时开始计时,求在转过30°角的过程中,环中产生的感应电动势是多大?
如图所示,半径为a的圆形区域(图中虚线)内有匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,半径为b的金属圆环与圆a同心、共面地放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计。 (1)若棒以υ0=5m/s的速率沿环面向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO1的瞬间MN中的电动势和流过灯L1的电流。 (2)撤去中间的金属棒MN,将左面的半圆弧OL1O1以OO1为轴翻转90°,若此后B随时间均匀变化,其变化率,求L2的功率。
如图所示,直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中,ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线,ac和bc的电阻可不计,ac长度为。磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里。现有一段长度为、电阻为的均匀导体杆MN架在导线框上,开始时紧靠ac,然后沿ab方向以恒定速度υ向b端滑动,滑动中始终与ac平行并与线框保持良好接触。当MN滑过的距离为时,导线ac中的电流是多大?方向如何?
如图所示,两光滑水平导轨平行放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,其余电阻不计。已知:框架宽l=0.50m,定值电阻R=0.20Ω,磁感应强度B=0.40T,当ab以υ=4.0m/s向右匀速滑动时,求: (1)导体ab上产生的感应电动势大小。 (2)电阻R上产生的热功率是多少?
如图所示,半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO′以角速度ω匀速运动,匀强电场的磁感应强度为B,以金属环的平面与磁场方向重合时开始计时,求在转过30°角的过程中,环中产生的感应电动势是多大?