如图所示为交流发电机示意图,匝数为匝的矩形线圈,边长分别为和,内阻为,在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动,线圈和外部的电阻相接.求:(1)断开时,电压表示数;(2)电键合上时,电压表和电流表示数;(3)通过电阻的电流最大值是多少?电阻上所消耗的电功率是多少?
[物理——选修3-3](1)(5分)下列说法中正确的是 。
(2)如图20所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成I、II两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡,I、II两部分气体的长度均为l0,温度为T0。设外界大气压强为P0保持不变,活塞横截面积为S,且mg=P0S,环境温度保持不变。求:①在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡,活塞B下降的高度。②现只对II气体缓慢加热,使活塞A回到初始位置,此时II气体的温度。
许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹。如图11所示的真空环境中,有一半径r=0.05m的圆形区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,其右侧相距d=0.06m处有一足够大的竖直屏。从S处不断有比荷=108C/kg的带正电粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,经过磁场区域后打在屏上。不计粒子重力,求:(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径;(2)绕通过P点垂直纸面的轴,将该圆形磁场区域逆时针缓慢转动90°的过程中,粒子在屏上能打到的范围。
2010年冬奥会上跳台滑雪是一项极为壮观的运动,将其运动过程简化为如图10所示,运动员穿着滑雪板,从跳台水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆。若运动员和滑雪板等装备的总质量为70kg,从倾角的坡顶A点以速度v0=20m/s沿水平方向飞出,能落到雪坡上的B处。运动员落到雪坡上不弹起,磁撞中动能损失了20%,在雪坡上滑动过程中所受阻力为运动员和滑雪板等装备总重力的0.3倍,又下滑10m到C点,忽略空气阻力影响。(g=10m/s2,sin37°=0.6)求:(1)运动员在空中飞行的时间t和AB间的距离s;(2)下滑到C点时的动能Ek.
如图所示,OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨,O、C处分别接有短电阻丝(图中用粗线表示),R1=4Ω、R2=8Ω(导轨其它部分电阻不计)。导轨OAC的形状满足(单位:m)。磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点,棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直,不计棒的电阻。求:(1)外力F的最大值;(2)金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率;(3)在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。
两个氘核发生如下核反应:,其中氘核的质量为2.0136u,氦核的质量为3.015u,中子质量为1.0087u,(1u质量对应的能量为931.5Mev)(1)求核反应中释放的核能;(2)在以上两氘核以相等的动能0.35Mev进行对碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能;(3)假设反应中产生的氦核沿直线向原来静止的碳核()接近,受库仑力的影响,当它们距离最近时,两个原子核的动能各是多少?