(13分) 质量为m=2kg的木块,放在水平面上,它们之间的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施F=20N的水平拉力,如图15所示。木块运动t=4s后撤去力F,直到木块停止(g=10m/s2)。求:(1)有拉力作用时木块的加速度为多大?(2)撤去拉力F时木块的速度为多大?(3)撤去拉力F到停止运动过程中木块的加速度为多大?(4)木块在水平面上运动的总位移为多少?
如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
如图所示,斜面高为 h ,倾角为θ ,固定在光滑水平面上,在距C点右侧水平距离为d 的D处固定一竖直挡板,一质量为 m 的小物块从斜面体的顶端A处由静止开始下滑。已知小物块与斜面体间的动摩擦因数为 μ,小物块经过C点时和与弹簧作用过程中均无机械能损失。求:(1)小物块沿斜面下滑的加速度大小(2)小物块从顶端B第一次滑至底端C所需要的时间 t (3)小物块从开始运动到最终停止的整个过程中在斜面上运动的路程 s
如图13-14所示,某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给用户,输电站输出功率是100 kW,输出电压是250 V,升压器原副线圈的匝数之比为1∶25,输电线上功率损失为4%,用户所需电压为220 V,求输电线的电阻和降压变压器的匝数比是多少?
如图所示,n=10匝的边长为10cm的正方形线圈abcd绕对称轴OO/在匀强磁场中匀速转动,已知转动角速度ω=20rad/s,磁感应强度B=10T,外电阻R=6Ω,线圈的电阻r=4Ω。图示位置线圈平面与磁感线平行。求:(1)从如图位置开始计时,写出感应电流的瞬时表达式;(2)交流电压表的示数;(3)从如图位置开始,转过90°的过程中通过线圈某横截面的电荷量。
均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处。如图所示,线框由静止起自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界面平行。当cd边刚进入磁场时,(1)求线框中产生的感应电动势大小;(2)求cd两点间电势差的大小;(3)若此时线框的加速度刚好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。