如图所示为一种磁性加热装置,其关键部分由n根间距相等的平行金属条两端焊接在两个等大的金属圆环上,成鼠笼状。每根金属条的长度为l,电阻为R,金属环的直径为D、电阻不计。图中虚线所示的空间范围内存在着磁感强度为B的匀强磁场,磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距,当金属环以角速度ω绕过两圆环的圆心的轴OO′旋转时,始终有一根金属条在垂直切割磁感线。“鼠笼”的转动由一台电动机带动,这套设备的效率为η,求电动机输出的机械功率。
如图所示,质量为60g的铜棒长为a=20cm,棒的两端与长为L=30cm的细软铜线相连,吊在磁感应强度B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中.当棒中通过恒定电流I后,铜棒向上摆动,最大偏角θ=60°,g取10m/s2,求:铜棒中电流I的大小.铜棒在摆动过程中的最大速率.
如图所示电路,电源内阻r=1Ω,R1=2Ω,R2=5Ω,灯L标有“3V,1.5W”,滑线变阻器最大值为R,当滑片P滑到最右端A时,电流表读数为1A,此时灯L恰好正常发光,试求:当滑片P滑到最左端B时,电流表读数。当滑片P位于滑线变阻器的中点时,变阻器上消耗的功率。
如图所示,一人通过大小不计的光滑定滑轮用细线拉一质量为m的物体,开始时手拉的绳头在滑轮正下方H处,当保持这一高度向右走,人的速度恒为v.试求在从A点走到B点的过程中:物体上升的高度;人对物体所做的功。
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。
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,只能在AB段进行加速,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能成功越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg,电动机额定功率P=1.4W,进入竖直轨道前受到阻力恒为0.2N,随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L=19.00m, h=1.25m,S=2.50m。问:要使赛车能成功越过壕沟,赛车在C处的最小速度为多少?若赛车恰好能通过圆轨道最高点,就能完成比赛,圆轨道半径至少为多少?若圆轨道半径为(2)所求,要保证赛车比赛过程的安全,赛车到达B点的速度应为理论最小值的1.2倍,按此要求控制比赛,电动机至少工作多长时间?