如图所示,有一柔软链条全长为L=1.0m,质量均匀分布,总质量为M=2.0kg。链条均匀带正电,总带电量Q=1.0×10-6C、将链条放在离地足够高的水平桌面上。空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度的大小E=2.0×107V/m。若桌面与链条之间的动摩擦因数为μ=0.5(重力加速度取g=10m/s2)。给链条一个向右的初动能,试求:链条受到的最大滑动摩擦力;当桌面下的链条多长时,桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力。能使链条从桌面上全部滑下所需的最小初动能。
如图所示,电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为L=1m,质量m=0.1kg的导体棒,ab导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上,导体棒的电阻R=1Ω,磁感强度B=1T的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面。当导体棒在电动机牵引下上升h=3.8m时,获得稳定速度,此过程中导体棒产生热量Q=2J。电动机工作时,电压表、电流表的读数分别为U=7V和I=1A,电动机的内阻r=1Ω。不计一切摩擦,g取10m/s2。求: (1)导体棒所达到的稳定速度是多少? (2)导体棒从静止到达稳定速度的时间是多少?(本题20分)
某小水电站发电机输出的电功率为P="100" kW,输出电压为U1="250" V.现准备向远处输电,所用输电线的总电阻为R=8Ω,要求在输电线上的损失电功率为输出的电功率的5%,用户获得U4="220" V电压,求所选用的升压变压器原、副线圈的匝数比和降压变压器原、副线圈的匝数比.(本题17分)
如图所示,单摆摆长为Lm,做简谐运动,C点在悬点O的正下方,D点与C相距为X m,C、D之间是光滑水平面,当摆球A到左侧最大位移处时,小球B从D点以某一速度v匀速地向C点运动,A、B二球在C点迎面相遇,求小球B的速度大小。 (重力加速度为g)(本题15分)
如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨间距L="0.5" m,左端连接R="0.5" Ω的电阻,右端连接电阻不计的金属卡环。导轨间MN右侧存在方向垂直导轨平面向下的磁场.磁感应强度的B-t图象如图乙所示。电阻不计质量为m="1" kg的金属棒与质量也为m的物块通过光滑滑轮由绳相连,绳始终处于绷紧状态。PQ、MN到右端卡环距离分别为17.5 m和15 m。t=0时刻由PQ位置静止释放金属棒,金属棒与导轨始终接触良好,滑至导轨右端被卡环卡住不动。(g取10 m/s2)求: (1)金属棒进入磁场时受到的安培力 (2)在0~6 s时间内电路中产生的焦耳热
如图所示,光滑的U形金属导轨MNN′M′水平的固定在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长,M′、M之间接有一个阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上,并与导轨接触良好.给棒一个水平向右的初速度v0开始向右滑行.求: (1)开始运动时,棒中的瞬时电流i和棒两端的瞬时电压u分别为多大? (2)当棒的速度由v0减小到v0/10的过程中,棒中产生的焦耳热Q是多少?