发电机转子是匝数n=100,边长L=20cm的正方形线圈,其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad/s)的角速度转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω,外电路电阻R=99Ω.试求:(1)写出交变电流瞬时值表达式;(2)外电阻上消耗的功率;(3)从计时开始,线圈转过过程中,通过外电阻的电荷量是多少?
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,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。求: (1)第一宇宙速度v1的表达式; (2)卫星的运行周期T。
为了清理堵塞河道的冰凌,空军实施投弹爆破,飞机在河道上空高处以速度v0水平匀速飞行,投掷下炸弹并击中目标(不计空气阻力),求: (1)炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离x; (2)击中目标时速度v的大小。
如图甲所示,空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨,处于同一水平面内,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒,从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图乙是棒的速度—时间图像,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图像的渐近线,小型电动机功率在12s末达到额定功率Pm=4.5W,此后功率保持不变,除R以外,其余部分的电阻均不计,取g=10m/s2。求: (1)导体棒在0~12s内的加速度大小; (2)导体棒与导轨间的动摩擦因数和电阻R的阻值; (3)若已知0~12s内R上产生的热量为12.5J,则此过程中牵引力F做的功。
如图所示的直角坐标系xOy中,x<0,y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场,的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场,x轴上P点坐标为(-L,0),y轴上M点的坐标为(0,)。有一个带正电的粒子从P点以初速度v沿y轴正方向射入匀强电场区域,经过M点进入匀强磁场区域,然后经x轴上的C点(图中未画出)运动到坐标原点O。不计重力。求: (1)粒子在M点的速度v′; (2)C点与O点的距离xc; (3)匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值。
如图所示,一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子,从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,MN、PQ为该磁场的边界线,磁场方向垂直于纸面向里,带电粒子射入时的初速度方向与下边界成θ=45°,且粒子恰好没有从MN边界射出,不计粒子所受重力,求该带电粒子初速度v0。