如图所示,n=10匝的边长为10cm的正方形线圈abcd绕对称轴OO/在匀强磁场中匀速转动,已知转动角速度ω=20rad/s,磁感应强度B=10T,外电阻R=6Ω,线圈的电阻r=4Ω。图示位置线圈平面与磁感线平行。求:(1)从如图位置开始计时,写出感应电流的瞬时表达式;(2)交流电压表的示数;(3)从如图位置开始,转过90°的过程中通过线圈某横截面的电荷量。
如图所示,质量为M和m的物体A、B放在粗糙的水平地面上,A、B之间用一根倾斜的细绳相连,细绳与水平地面间的夹角为φ,地面与A、B间的动摩擦因数均为μ。若给物体B施加一个与水平方向成θ的恒定拉力作用,A、B能一起沿水平地面向右匀速运动,求 (1)恒定拉力F的大小。 (2)A、B间细绳的弹力大小。
如图所示,相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下,PT下方的电场E0的场强方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着电量为+q、质量为m的粒子.从某时刻起由Q到P点间的带电粒子,依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为L/2.不计粒子的重力及它们间的相互作用.试求: (1)电场强度E0与E1; (2)在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出,这些入射点到P点的距离有什么规律?
太阳能电池是由许多个太阳能电池板组成的电池组,每个太阳能电池板相当于一个电池,可根据需要将几个太阳能电池板串联使用。已知:串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和;串联电池组的内阻等于各个电池的内阻之和。某一种太阳能电池板的开路电压是600mV,短路电流是150mA。问: (1)要用这种太阳能电池板向某个用电器供电,该用电器相当于功率为100mW、阻值为40Ω的电阻,要使这个用电器能够正常工作,至少要用几个太阳能电池板串联起来向它供电? (2)如果太阳能电池将太阳能转换成电能的效率是60%,这个太阳能电池组工作时,照到它的集光板上的太阳能的功率至少是多少?
一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时,将细线与小球拉成水平,小球静止在A点,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零。试求: (1)A、B两点的电势差 (2)匀强电场的场强大小; (3)小球到达B点时,细线对小球的拉力大小。
许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹。如图所示的真空环境中,有一半径r=0.05m的圆形区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,其右侧相距d=0.06m处有一足够大的竖直屏。从S处不断有比荷=108C/kg的带正电粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,经过磁场区域后打在屏上。不计粒子重力,求: (1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径; (2)绕通过P点垂直纸面的轴,将该圆形磁场区域逆时针缓慢转动90°的过程中,粒子在屏上能打到的范围。