Question

（20分）如图所示，竖直放置的质量为4 m，长为L的圆管顶端塞有一个质量为m的弹性圆球，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4 mg．圆管从下端离地面距离为H处自由落下，落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等．求：

(1)圆管弹起后圆球不致滑落，L应满足什么条件；

(2)圆管上升的最大高度是多少?

(3)圆管第二次弹起后圆球不致滑落，L又应满足什么条件?

Answer 1

解析：

因磁场变化引起的感应电动势沿电路均匀分布，连接电压表的导线内也有感应电动势：

 

由法拉第电磁感应定律有：

解得，因此电压表的读数为0

（2） 

由法拉第电磁感应定律有：

求得：