某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示. 在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π,磁场均沿半径方向. 匝数为N的矩形线圈abcd 的边长ab=cd=l、bc=ad=2l. 线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动,bc和ad 边同时进入磁场. 在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直. 线圈的总电阻为r,外接电阻为R. 求:
(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em;
(2)线圈切割磁感线时,bc 边所受安培力的大小F;
(3)外接电阻上电流的有效值I.
汽车以a=1m/s2的加速度启动做匀加速运动,同时车后S0=60m远处有一人以一定的速度V0匀速追赶要车停下。(1)如果V0=10m/s,人与车距离最小为多少?(2)已知人必须在人与车的距离不大于20m、并持续2s喊停车,才能把信息传达给司机,试问为了把信息传递给司机,V0至少要多大?
在以坐标原点0为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度V沿一x方向射入磁场,恰好从磁场边界与y轴的交点c处沿+y方向飞出。(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0 ~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图13所示。⑴画出汽车在0~60s内的v-t图线;⑵求在这60s内汽车行驶的路程。
如图所示,细绳一端系着质量M=0.6kg的物体A,静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体B,M的中点与圆孔距离为l=0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力为fm=2N,现使此水平面绕过光滑圆孔的中心轴线转动,问水平面转动的角速度w在什么范围内可使m处于静止状态?(g取10m/s2)
已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。(1)推导第一宇宙速度v1的表达式;(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T.