如图所示为交流发电机示意图,匝数为匝的矩形线圈,边长分别为10cm和20cm,内阻为,在磁感强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动,线圈和外部电阻R相接,求:(1)S断开时,电压表示数;(2)S闭合时,电流表示数;(3)发电机正常工作时,通过电阻R的电流最大值是多少?R上所消耗的电功率是多少?(4)线圈从图示位置转过900的过程中通过电阻R的电量为多少?
某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示。他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角的斜面上滑,并同时开始记录数据,结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示。g取10m/s2。求:(1)上滑过程中的加速度的大小a1?(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ?(3)木块回到出发点时的速度大小v?
气球下端悬挂一重物,以v0=10m/s匀速上升,当到达离地面h=175m处时悬挂重物的绳子突然断裂,那么之后:(1)重物做什么形式的运动?(2)重物经多少时间落到地面?(3)落地的速度多大?(空气阻力不计,取g=10 m/s2.)
在地面上方某处的真空室里存在着水平向左的匀强电场,以水平向右和竖直向上为x轴、y轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系。一质量为m、电荷量为+q的微粒从点P(,0)由静止释放后沿直线PQ运动。当微粒到达点Q(0,-)的瞬间,撤去电场同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度的大小,该磁场有理想的下边界,其他方向范围无限大。已知重力加速度为g。求:(1)匀强电场的场强E的大小;(2)撤去电场加上磁场的瞬间,微粒所受合外力的大小和方向;(3)欲使微粒不从磁场下边界穿出,该磁场下边界的y轴坐标值应满足什么条件?
(18分)如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的且宽度相等均为,电场左边界与y轴重合,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里,一带正电粒子从坐标原点O点以速度沿垂直电场方向射入电场,在电场中的偏转位移为,从B(图中未画出)点由电场射入磁场,当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致,(带电粒子重力不计)求:(1)电场强度E和磁感应强度B的比值E/B; (2)粒子在电、磁场中运动的总时间及C点坐标;
如图甲所示,光滑绝缘水平面上,磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界,MN的左侧有一质量m=0.1kg,bc边长L1=0.2m,电阻R=2Ω的矩形线圈abcd。t=0时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过时间1 s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场。整个运动过程中,线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示.求:(1)求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1;(2)写出第2 s内变力F随时间t变化的关系式;(3)若从开始运动到线圈完全进入磁场,线圈中产生的热量为0.0875J,求此过程拉力所做的功。