(16分)一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝,线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向.(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大?(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大?(4)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功?(5)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过R的电量是多少?(6)图中电流表和电压表的示数各是多少?
如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R="0.8" m的圆环剪去了左上角的1350的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R.用质量m1="0.4" kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为m2="0.2" kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为x=6t-2t2,物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道.g="10" m/s2,求:物块运动到P点速度的大小和方向;判断m2能否沿圆轨道到达M点;释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功。
如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出.求两板间所加偏转电压U的范围;求粒子可能到达屏上区域的长度。
如图所示,电源电动势,电源的内阻,电阻两个定值电阻,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等,极板长,两极板的间距,开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入C的电场中,微粒恰能落到下板的正中央,已知该微粒的质量为,g取,试求:开关断开时两极板间的电压微粒所带电荷的电性和电荷量q当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,带点微粒在极板中运动的竖直偏移量为多少?
如图(甲)所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),细圆管分别与上、下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节。下圆弧轨道与地面相切,其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内。一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出。今在A、D两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道A、D两点的压力,计算出压力差△F。改变BC间距离L,重复上述实验,最后绘得的图线如图(乙)所示,(不计一切摩擦阻力,g取10m/s2),试求:某一次调节后D点离地高度为0.8m。小球从D点飞出,落地点与D点水平距离为2.4m,小球通过D点时的速度大小小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小。
如图所示,某滑道由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接(不考虑能量损失),其中轨道AB段是光滑的,水平轨道BC的长度,轨道CD足够长且倾角,A点离轨道BC的高度为4.30m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放,已知小滑块与轨道BC、CD间的动摩擦因数都为μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。试求:小滑块第一次到达C点时的速度大小小滑块第一次和第二次经过C点的时间间隔小滑块最终静止的位置距B点的距离