(10分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图11所示,发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.已知感应电动势的最大值Em=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.
如图所示,BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E.今有一质量为m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,求: (1)滑块通过B点时的速度大小Vb? (2)水平轨道上A、B两点之间的距离S?
质量为m的带电小球用细绳系住悬挂于匀强电场中,如图所示,静止时θ角为60°,求: (1)小球带何种电性. (2)若将绳烧断后,2s末小球的速度是多大.(g取10m/s2)
如图所示,MN、PQ为竖直放置的两根足够长平行光滑导轨,相距为d=0.5m,M、P之间连一个R=1.5Ω的电阻,导轨间有一根质量为m=0.2kg,电阻为r=0.5Ω的导体棒EF,导体棒EF可以沿着导轨自由滑动,滑动过程中始终保持水平且跟两根导轨接触良好.整个装置的下半部分处于水平方向且与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T.取重力加速度g=10m/s2,导轨电阻不计.若导体棒EF从磁场上方某处沿导轨下滑,进入匀强磁场时速度为v=2m/s, (1)求此时通过电阻R的电流大小和方向 (2)求此时导体棒EF的加速度大小.
用磁场可以约束带电离子的轨迹,如图所示,宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大,磁感应强度方向垂直纸面向里,B=1T.现有一束带正电的粒子从O点以v=2×106m/s的速度沿纸面垂直边界进入磁场.粒子的电荷量q=1.6×10﹣19C,质量m=3.2×10﹣27kg.求: (1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大? (2)粒子保持原有速度,又不从磁场上边界射出,则磁感应强度最小为多大?
如图中电源的电动势E=12V,内电阻r=0.5Ω,将一盏额定电压为8V,额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100min,问: ①电源提供的能量是多少? ②电流对电动机做功是多少? ③电动机的线圈产生的热量是多少? ④电动机的效率是多少?