一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上,另有一质量为m、带电荷量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从板的A端水平滑上板面,整个装置处于足够大竖直向下的匀强电场中,小物块沿平板运动至B端且恰好停在平板的B端.如图所示,若匀强电场大小不变,但是反向,当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面,则小物块运动到距A端的距离为平板总长的处时,就相对于平板静止了.求:(1)小物块带何种电荷;(2)匀强电场场强的大小.
如图17-2-5所示,一交流发电机线圈共50匝,ab="0.2" m,bc="0.1" m,总电阻为10 Ω,在B="0.5" T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以100 r/s的转速匀速转动,外电路中接有R为40 Ω的电阻.当线圈转过1/4周期时,求: 图17-2-5 (1)电流表的读数; (2)电压表的读数; (3)这段时间内通过外电阻R的电荷量q; (4)在外电阻R上产生的焦耳热Q.
高频焊接是一种常用的焊接方法,其焊接的原理如图所示.将半径为10 cm的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的1 000匝线圈中,然后在线圈中通以高频的交变电流,线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场,磁场的磁感应强度B的变化率为πsinωt T/s.焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍.工件非焊接部分每单位长度上的电阻为R0=10-3π Ω·m-1,焊接的缝宽非常小,求焊接过程中焊接处产生的热功率.(取π2=10,不计温度变化对电阻的影响).
如图所示为一交流发电机构造示意图,n匝矩形线圈abcd,已知ad=L1,ab=L2,匝数为n,线圈abcd以OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,线圈电阻为r,外电阻为R,求: (1)转动过程中电压表的示数; (2)线圈每转一周,外力所做的功.(不计一切摩擦)
如图所示,单匝线圈在匀强磁场中绕OO′轴从图示位置开始匀速转动,已知从图示位置转过π/6时,线圈中电动势大小为10 V,求: (1)交变电动势的峰值; (2)交变电动势的有效值; (3)设线圈电阻为R="1" Ω,角速度ω="100" rad/s,线圈由图示位置转过的过程中通过导线截面的电荷量q.
电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,它们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同.图17-2-6①为某种电热式电器的简化电路图,主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S. 图17-2-6 (1)当自动开关S闭合和断开时,用电器分别处于什么状态? (2)用电器由照明电路供电(U="220" V),设加热时用电器的电功率为400 W,保温时用电器的电功率为40 W,则R1和R2分别为多大? (3)若将图①中的自动开关S换成理想的晶体二极管D,如图17-2-6②所示,其他条件不变,求该用电器工作1小时消耗的电能.