如图所示,半径为R 的光滑圆形轨道竖直固定放置,质量为m 的小球在圆形轨道内侧做圆周运动.小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力.已知当地的重力加速度大小为g ,不计空气阻力.试求:(1)小球通过轨道最高点时速度的大小;(2)小球通过轨道最低点时角速度的大小;(3)小球通过轨道最低点时受到轨道支持力的大小。
质量m=5×103kg的汽车分别驶过半径R=100m的凸形桥和凹形桥,g=10m/s2, (1)若汽车的速率为v=10m/s,求在凹形桥的最低点,汽车对桥面的压力; (2)若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零,求此时汽车的速率是多少?
如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求: ⑴导体棒刚开始运动时的电流; ⑵导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小; ⑶开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q。
一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图甲所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.已知感应电动势的最大值Emax=nωΦmax,其中Φmax为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求: ⑴线圈的角速度ω; ⑵感应电动势的最大值Emax; ⑶串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.
如图所示,某水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的电压为250V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V。若输电线上损失的功率为5kW,不计变压器的损耗。求: ⑴输电导线上输送的电流; ⑵升压变压器的输出电压U2; ⑶降压变压器的匝数比; ⑷若改用10kV电压输电,则输 电线上损失的功率是多大?
如图所示,边长为L的正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求: ⑴线圈的感应电动势大小; ⑵细绳拉力最大时,导体棒受到的安培力大小; ⑶从t=0开始直到细线会被拉断的时间。