(11分) 如图所示,在匀强磁场中有一个" " 形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感强度大小B= T,方向竖直向下,线框的CD边长为20cm、CE、DF长均为10cm,转速为50r/s,若从图示位置开始计时:(1)写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值 表达式.(2)若线框电阻r=3 ,再将AB两端接入一个"6V,12W"的小灯泡,小灯泡能否正常发光?若不能,小灯泡实际消耗功率多大?(设小灯泡的阻值不变)
如右图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d="40" cm.电源电动势E="24" V,内电阻r="1" Ω,电阻R="15" Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0="4" m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时电源的输出功率是多大?(取g="10" m/s2)
如图所示,电阻R="10" W,电动机M的线圈电阻r="0.5" W,A、B间所加电压U="100" V,电流表示数I="30" A,则:(1)流过电动机M的电流为多大?(2)在1 min时间内,电动机输出的机械能为多少?(3)如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?
如图所示的电路中,电源电动势E=6.0V,其内阻可忽略不计。电阻的阻值分别为,电容器的电容。闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测两端电压,其稳定值为。(1)该电压表的内阻为多大?(2)由于电压表的接入,电容器的带电量变化了多少?
.如图所示,水平面上有一个动力小车,在动力小车上竖直固定着一个长度L1、宽度L2的矩形线圈,线圈匝线为n,总电阻为R,小车和线圈的总质量为m,小车运动过程所受摩擦力为f。小车最初静止,线圈的右边刚好与宽为d(d﹥L1)的有界磁场的左边界重合。磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度为B。现控制动力小车牵引力的功率,让它以恒定加速度a进入磁场,线圈全部进入磁场后,开始做匀速直线运动,直至完全离开磁场,整个过程中,牵引力的总功为W。(1)求线圈进入磁场过程中,感应电流的最大值和通过导线横截面的电量。(2)求线圈进入磁场过程中,线圈中产生的焦耳热。(3)写出整个过程中,牵引力的功率随时间变化的关系式。
(10分)如图所示,水平方向的匀强电场场强为E,场区宽度为L,竖直方向足够长,紧挨着电场的是垂直于纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B。一个质量m,电荷量为q的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进入磁场,经过时间穿过中间磁场,进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b,途中虚线为场区的分界面。求:(1)中间场区的宽度d;(2)粒子从a点到b点所经历的时间;(3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离。