如图是打秋千的示意图,最初人直立站在踏板上(A点所示),绳与竖直方向成角,人的重心到悬点O的距离为;从A点向最低点B运动过程中,人由直立状态自然下蹲,在B点人的重心到悬点O的距离为;在最低点处,人突然由下蹲变成直立状态(人的重心到悬点O的距离恢复为)且保持该状态到最高点C.设人的质量为m,踏板和绳的质量不计,空气阻力不计.求:人刚到最低点B还处于下蹲状态时,两根绳中的总拉力F为多大?人到达左端最高点C时,绳与竖直方向的夹角为多大?(用反三角函数表示)
边长为L、总电阻为R、匝数为n的正方形线框,垂直磁场放在磁感应强度为B的匀强磁场中,t=0时,线框绕OO′轴以周期T匀速转动,如图所示.求: (1)线框转过30°的过程中,通过线框的电荷量; (2)从t=0开始转过180°的过程中,通过线框的电荷量.
一矩形线圈电阻为10 Ω,在匀强磁场中绕垂直磁场的中心轴匀速转动,转速为50 r/s,感应电动势的峰值为20π V,从线圈经过中性面开始计时,求: (1)线圈中感应电动势的表达式; (2)经多长时间,线圈中电动势第一次达到10π V; (3)画出感应电流随时间变化的图线.
有一交流发电机,用示波器观察到它产生的感应电动势波形如图所示,求: (1)t1="1/200" s,t2="1/100" s时电动势的瞬时值; (2)已知线圈的面积为16 cm2,共25匝,求匀强磁场的磁感应强度.
一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的矩形线圈,当线圈转至中性面时开始计时.t1="1/60" s时,线圈中的感应电动势为50 V,当t2="1/30" s时,线圈中的感应电动势为V.求: (1)感应电动势的最大值; (2)线圈转动的角速度; (3)线圈中感应电动势的瞬时值表达式.
曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,图17-1-20为其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc边中点,与ab边平行,它的一端有一半径R0=1.0 cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动.设线框由N=800匝导线圈组成,每匝线圈的面积S=20 cm2,磁极间的磁场可视作匀强磁场,磁感应强度B=0.010 T,自行车车轮的半径R1=35 cm,小齿轮的半径R2=4.0 cm,大齿轮的半径R3=10.0cm(见图17-1-21).现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2 V?(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动) 图17-1-20 图17-1-21