12.(20分)如图所示,用绝缘管制成的圆形轨道竖直放置,圆心与坐标原点重合,在1、2象限有垂直于纸面向外的匀强磁场,在第4象限有竖直向下的匀强电场,一个带电量为
,质量为
的小球
放在管中的最低点,另一个带电量也是
,质量也是
的小球
从图中位置由静止释放开始运动。球
在最底点处与
相碰并粘在一起向上滑,刚好能通过最高点。不计一切摩擦,电量保持不变,轨道半径为
,
远大于轨道的内径,小球直径略小于管道内径,小球可看成质点。求
(1)在最低点碰后的共同速度;
滑,求将金属杆
由静止刚释放时杆的加速度的大小。
(3)若螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率为
。
杆释放后能加速下
(2)当
杆保持静止时,求螺线管内磁场的磁感应强度
的变化率
;
(1)为使
杆保持静止,求通过
的电流的大小和方向
11.(18分)如图所示,螺线管与相距
的两竖直放置的导轨相连,导轨处于垂直纸面向外、磁感应强度为
的匀强磁场中。金属杆
垂直导轨,杆与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦滑动。螺线管横截面积为
,线圈匝数为
,电阻为
,管内有水平向左的变化磁场。已知金属杆
的质量为
,电阻为
,重力加速度为
.不计导轨的电阻,不计空气阻力,忽略螺线管磁场对杆
的影响。
(3)物块
被弹回到坡道上升的最大高度。![]()
(2)弹簧为最大压缩量
时的弹性势能.![]()
10.(16分)小物块
的质量为
,物块与坡道间的动摩擦因数为
,水平面光滑:坡道顶端距水平面高度为
,倾角为
;物块从坡道进入水平滑道时,在底端
点处无机械能损失,重力加速度为
。将轻弹簧的一端连接在水平滑道
处并固定墙上,另一自由端恰位于坡道的底端
点,如图所示。物块
从坡项由静止滑下,求:
(1)物块滑到
点时的速度大小.![]()
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