如图9所示,用F ="10" N的水平拉力,使质量m ="2.0" kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动. 求:(1)物体加速度a的大小;(2)物体在t=2.0 s内通过的距离.
如图13-14甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝,电阻r="1.0" Ω,所围成矩形的面积S="0.040" m2,小灯泡的电阻R="9.0" Ω,磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期.忽略灯丝电阻随温度的变化,求:图13-14(1)线圈中产生感应电动势的最大值;(2)小灯泡消耗的电功率;(3)在磁感应强度变化的的时间内,通过小灯泡的电荷量.
如图13-13甲所示是一种振动发电装置,它的结构由一个半径为r="0.1" m的50匝的线圈套在辐形永久磁铁槽上组成,假设磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(如图乙).线圈运动区域内磁感应强度B的大小均为,方向不变,线圈的总电阻为2 Ω,它的引出线接有8 Ω的电珠L,外力推动线圈的P端,使线圈做往复运动,便有电流通过电珠,当线圈向右的位移随时间变化的规律如图丙所示时(x取向右为正).图13-13(1)画出通过电珠L的电流图象(规定从L→b为正方向);(2)在0.1 s~0.15 s内推动线圈运动过程中的作用力;(3)求该发电机的输出功率(其他损耗不计).
有一台内阻为1 Ω的发电机,供给一学校照明用电,如图13-12所示.升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4,降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1,输电线的总电阻为4 Ω.全校共有22个班,每班有“220 V 40 W”灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则 图13-12 (1)发电机的电动势为多大? (2)发电机的输出功率为多大? (3)输电效率为多少?
交流发电机的原理如图13-11甲所示,闭合的矩形线圈放在匀强磁场中,绕OO′轴匀速转动,在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,已知线圈的电阻为R="2.0" Ω,求:图13-11(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少?(2)矩形线圈转动的周期是多少?(3)线圈电阻上产生的电热功率是多少?(4)保持线圈匀速运动,1 min内外界对线圈做的功是多少?
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100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1 000πsinωt 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=0.001πΩ·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)