如图所示,ab=25cm、ad=20cm,匝数为50匝的矩形线圈。线圈总电阻r=1Ω、外电路电阻R =9Ω,磁感应强度B=0.4T。线圈绕垂直于磁感线的OO’轴以角速度50rad/s匀速转动。求:⑴从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式;⑵1min内R上消耗的电能;⑶外力对线圈做功的功率;⑷线圈由如图位置转过30°的过程中,R的电量为多少?
消防队员为了缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直接滑下。在一次训练中,一名质量为50kg、训练有素的消防队员从离地面44m的高度抱着两端均固定的竖直杆从静止开始滑下以最短的时间落地,要求消防队员落地的速度不能大于4m/s。已知该消防队员对杆作用的最大压力为1500N,他与杆之间的动摩擦因数为0.6,当地的重力加速度为g=10m/s2 ,求:(1)消防队员下滑过程中的最大速度(2)消防队员下滑的最短时间.
如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.保持斜面倾角为30°,对物体施加一水平向右的恒力F,使物体沿斜面匀速向上滑行(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).增大斜面倾角,当倾角超过某一临界角θ0 时,则不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,已知重力加速度为g,试求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(2)水平恒力F的大小;(3)这一临界角θ0的大小.
质量分别为m1和m2的木块,并列放置于光滑水平地面,如图所示,当木块1受到水平力F的作用时,两木块同时向右做匀加速运动,求:(1)匀加速运动的加速度多大?(2)木块1对2的弹力.
如图所示,平行金属板M、N之间加有交变电压,交变电压的最大值为U.紧靠M板处有一粒子源,能源源不断地释放出质量为m、电量为+q的带电粒子,粒子的初速度不计。N板上有一小孔O与粒子源正对,带电粒子经电场加速后从小孔O射出进入N板右侧的某匀强磁场区(图中未画出)。磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,假设M、N间的距离较小,粒子从M板加速到N板的时间远小于板间的交变电压的周期。已知所有射进磁场的粒子最后都平行于N板射出磁场,求匀强磁场区的最小面积S.
相互平行的两根足够长的金属导轨置于水平面上,导轨光滑,间距为d,导轨的左端连接有阻值为R的电阻,导轨自身电阻不计,垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B,现有一质量为m,电阻不计的金属棒垂直置于导轨上。(1)若给金属棒以向右的初速度v0,求在金属棒整个运动过程中电阻R上的焦耳热Q1(2)若给金属棒施加一水平向右的恒力F,已知从金属棒开始运动到稳定运行的过程中,电阻R上的焦耳热为Q2,求此过程中流过R的电量q