银川市中山公园环境宜人,里面还有很多供游客游玩的游乐项目,其中有一种叫“飞椅”,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ,不计钢绳的重力,求:转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.
如图所示,质量m1=0.1 kg,电阻R1=0.3 Ω,长度L=0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上.框架质量m2=0.2 kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数u=0.2,相距0.4 m的MM′、NN′相互平行,电阻不计且足够长.电阻R2=0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.垂直于ab施加F=2 N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM′、NN′保持良好接触,当ab运动到某处时,框架恰好开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v的大小;(2)从ab开始运动到框架恰好开始运动的过程中,MN上产生的热量Q=0.1 J,求该过程ab位移x的大小.
如图所示,宽度L="1" m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B="1" T,框架导轨上放一根质量m="0.2" kg、电阻R="1.0" Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.现用功率为6 W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)。当棒的电阻R产生热量Q="5.8" J时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电荷量q="2.8" C(框架电阻不计,g取10 m/s2).问: (1)ab棒达到的稳定速度为多大?(2)ab从静止到达稳定速度的时间为多少?
如下图所示,两光滑金属导轨,间距d=0.2m,在桌面上的部分是水平的,处在磁感应强度B=0.1T、方向竖直向下的有界磁场中,电阻R=3Ω,桌面高H=0.8m,金属杆ab质量m=0.2kg、电阻r=1Ω,在导轨上距桌面h=0.2m高处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m,g=10m/s2,求:(1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流大小和方向;(2)整个过程中R上放出的热量.
在范围足够大,方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.2 T,有一水平放置的光滑框架,宽度为L=0.4 m,如图所示,框架上放置一质量为0.05 kg,电阻为1 Ω的金属杆cd,框架电阻不计.若cd杆以恒定加速度a=2 m/s2,由静止开始做匀变速运动,则(1)在5 s内平均感应电动势是多少?(2)第5 s末,回路中的电流多大?(3)第5 s末,作用在cd杆上的水平外力多大?
发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器),输电全过程的线路图如图所示,求:(1)若发电机的输出功率是100 kW,输出电压是250 V,升压变压器的原副线圈的匝数比为1∶25,求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流;(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%,求输电导线的总电阻。