如图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中,与的夹角为60°。一质量为m、带电荷量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点处沿与成30°角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力)。
有一台内阻为1Ω的发电机,供给一学校照明用电,如图所示。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4Ω。全校共有22个班,每班有“220V,40W”灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则 (1)发电机的输出功率多大? (2)发电机的电动势多大? (3)输电效率为多少?
(8分)如图(a)所示是旋转电枢式交流发电机的示意图,电枢的电阻r=5Ω,灯泡电阻R=95Ω,图(b)所示是电枢匀速转动时产生正弦式电流的电动势随时时间变化的图象。 (1)线圈产生的电动势在什么位置为零?在什么位置最大? (2)电动势的峰值、周期和频率各多少? (3)写出电流的瞬时值的表达式? (4)电压表和电流表的读数各是多少?
如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻.导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动. ⑴ab中的感应电动势多大? ⑵ab中电流的方向如何? ⑶若定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω,则电路中的电流多大?
如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。 ⑴问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变? ⑵求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。 ⑶若要使金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流恰好为零,各已知量之间应该满足什么关系?
一列简谐横波在x轴上传播,在t1=0和t2=0.1s时刻,其波形图分别如图中的实线和虚线所示,求: (1)该波的振幅和波长? (2)若这列波向右传播,波速是多少? (3)当波速为140m/s时,波的传播方向?