如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R,一个质量为m的物体 (可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ,求:(1)物体做往返运动的整个过程中,在AB轨道上通过的总路程;(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,物体对轨道压力的大小和方向.
如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求: ⑴导体棒刚开始运动时的电流; ⑵导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小; ⑶开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q。
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,如图甲所示.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Emax=nωΦmax,其中Φmax为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求: ⑴线圈的角速度ω; ⑵感应电动势的最大值Emax; ⑶串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.
如图所示,某水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的电压为250V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V。若输电线上损失的功率为5kW,不计变压器的损耗。求: ⑴输电导线上输送的电流; ⑵升压变压器的输出电压U2; ⑶降压变压器的匝数比; ⑷若改用10kV电压输电,则输 电线上损失的功率是多大?
如图所示,边长为L的正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求: ⑴线圈的感应电动势大小; ⑵细绳拉力最大时,导体棒受到的安培力大小; ⑶从t=0开始直到细线会被拉断的时间。
一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,如图所示.已知小车质量M=3.0 kg,长L=2.06 m,圆弧轨道半径R=0.8 m.现将一质量m=1.0 kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速释放,滑块滑到B端后冲上小车.滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3 (取g=10 m/s2),求: (1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小 (2)小车运动1.5 s时,车右端距轨道B端的距离 (3)滑块与车面间由于摩擦而产生的内能