如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为电场和磁场的理想边界,一束电子(电量为e,质量为m,重力不计)由静止状态从P点经过Ⅰ、Ⅱ间的电场加速后垂直到达边界Ⅱ的Q点。匀强磁场的磁感应强度为B,磁场边界宽度为d,电子从磁场边界Ⅲ穿出时的速度方向与电子原来的入射方向夹角为30°。求: (1)电子在磁场中运动的时间t; (2)若改变PQ间的电势差,使电子刚好不能从边界Ⅲ射出,则此时PQ间的电势差U是多少?
北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。如下图所示,作为北京奥运台主场馆之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位,其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感。还隐藏着一座年发电量约为98550千瓦时的太阳能光伏发电系统,供给体育馆内的照明灯等使用。假如该发电系统的输出功率为1×105W。求:按平均每天太阳照射6小时计,该发电系统一年(365天计)能输出多少电能?假若输出电压250V,现准备向远处输电。所用输电线的总电阻为8Ω,要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%。用户获得220V电压,求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器?
如下图甲所示,理想变压器原线圈通有正弦式交变电流,副线圈接有3个电阻和一个电容器。已知R1=R3=20Ω,R2=40Ω,原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈的输入功率为P=35W,已知通过R1的正弦交流电如下图乙所示。求:原线圈输入电压;电阻R2的电功率;电容器C流过的电流。
如下图所示,一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上,向额定电压为18V的霓虹灯供电,使它正常发光。为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,若副线圈电路中电流超过12A时,熔丝就熔断。求变压器原副线圈匝数比。熔丝的熔断电流是多大?当副线圈电路中电流为10A时,变压器的输入功率是多大?
核发电在我们国家的技术已比较成熟,一个直径不足3米的圆球,一天能发100万度电,足够一个中型城市的工、农业需求。考虑到安全,应将其建在偏远山区。输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电站,输送的电功率为P=1000kw,输电线电阻为当使用U=5kv的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差8000度。求:这时的输电效率η和输电线的总电阻r。若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么电站应使用多高的电压向外输电?
如下图所示,匀强磁场磁感应强度B=0.5T,匝数为n=50匝的矩形线圈,绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动,每匝线圈长为L=25cm,宽为d=20cm,线圈每分钟转动1500r,在匀速转动过程中,从线圈平面经过图示位置时开始计时。写出交流感应电动势e的瞬时值表达式;若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω,外接一阻值为13Ω的用电器,使线圈与外电路组成闭合电路,写出交流感应电流i的瞬时值表达式;若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时,感应电动势e′和感应电流i′的瞬时表达式如何?