如图所示,n=50匝的矩形线圈abcd,边长ab=20 cm,bc=25 cm,放在磁感应强度B="0." 4 T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线轴匀速转动,转动角速度="50" rad/s,线圈的总电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω。试求:(1)线圈在图示位置(线圈平面与磁感线平行)时,感应电动势的大小;(2)1 min时间内电阻R上产生的热量Q。
“神舟六号”载人飞船在发射初期,宇航员的血液处于超重状态,严重时会产生黑视,甚至危及生命。 (1)假设载人飞船起飞时视为匀加速直线运动,加速度大小为60m/s2,方向竖直向上,两名宇航员在飞船内是躺在水平躺椅上的,则他们对躺椅的压力约为其重力的多少倍?(g=10m/s2) (2)为了宇航员适应上述情况,必须进行专门的训练。训练的装置是半径为20m的水平坐舱,在电力的驱动下坐舱在水平面内做匀速圆周运动,若让坐舱在运动中的加速度大小为80m/s2,则坐舱每分钟应转动多少圈?(π约取3)
如图所示,两个水平放置的带电平行金属板的匀强电场中,一长为 L 的绝缘细线一端固定在 O点,另端栓着一个质量为 m,带有一定电量的小球,小球原来静止,当给小球某一冲量后,它可绕 O 点在竖直平面内作匀速圆周运动。若两板间电压增大为原来的 4 倍时,求: (1)要使小球从 C 点开始在竖直平面内作圆周运动,开始至少要给小球多大冲量? (2)在运动过程中细线所受的最大拉力。
如图,绝缘光滑水平地面与竖直光滑半圆轨道在C点密接,轨道半径r=0.2m,在圆心O的下方存在如图水平向右的匀强电场,电场强度E=5.0x102N/C,一质量m=1.0kg、带电量q=+1.0x10-2C小球由地面上A点静止释放,已知小球恰好能过D点且落地时的速度垂直于地面。试求: (1)释放点A到C的距离SAC是多少? (2)小球落地时的速度大小及落地点到C点的距离S。
从事太空研究的宇航员需要长时间在太空的微重力条件下工作、生活,这对适应了地球表面生活的人,将产生很多不良的影响,例如容易患骨质疏松等疾病。为了解决这一问题,有人建议在未来的太空城里建设旋转的密封圆环形太空舱,宇航员在环形舱内工作,圆环的每一段既是宇航员的工作或生活场所,又是通道,宇航员可以在整个环形舱内行走一圈后回到出发点。这样的环舱从地面发射到轨道上后,通过动力装置使环形舱获得一定的角速度绕圆环中心转动,撤去动力,由于角动量守恒,环形舱可以不停地转动(视为绕O点的匀速圆周运动)下去,宇航员就可以在类似地面重力的情况下生活了。如图, (1)说明太空舱中的宇航员感觉到的“重力”方向。 (2)假设O点到太空舱的距离为R=90m(R远大于太空舱间距),要想让舱中的宇航员能体验到与地面上重力相似的感觉,则太空舱转动的角速度大约为多少?
如图,足够长的光滑绝缘斜面与水平面的夹角为α=370,其置放在有水平方向的匀强电场和匀强磁场中,电场强度E=50V/m,方向水平向左,磁场方向垂直纸面向外,一个电荷量q=+4.0×10-2C、质量m=0.40kg的光滑小球,以初速度V0=20m/s从底端向上滑动,然后又向下滑动,共经过3s脱离斜面。求该磁场的磁感应强度。(g取10m/s2)