图18为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO¢转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦) (1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式Em=nBSω; (2)求线圈匀速转动过程中电流表的示数; (3)求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。
如图所示,把一带电量为-5×10-8C的小球A用绝缘细绳悬起,若将带电量为 +4×10-6C的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45°角,取,,且A、B两小球均可视为点电荷, 求:AB两球间的库仑力;A球的质量.
一个质量为8kg的物体,放在水平地面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,试求该物体在下列几种情况下受到的摩擦力。物体静止时用F=12N的水平力向右拉物体。物体静止时用F=24N的水平力向右拉物体。物体以v=15m/s的初速度向右运动,用F=12N的水平向左的力拉物体。
一辆卡车紧急刹车过程中的加速度的大小是5m/s2 ,如果在刚刹车时卡车的速度为10 m/s,求:刹车开始后1s内的位移大小。刹车开始后5s内的位移大小和5s内的平均速度大小。
荡秋千是一项古老的运动,秋千是一块板用两根绳系在两个固定的悬点组成,设某人的质量为m,身高为H,站立时重心离脚底H/2,蹲下时重心离脚底H/4,绳子悬挂点到踏板的绳长为6H,绳子足够柔软且不可伸长,绳子和踏板的质量不计,人身体始终与绳子保持平行,重力加速度为g。若该人在踏板上保持站式,由伙伴将其推至摆角θ0(单位:rad),由静止释放,忽略空气阻力,求摆至最低点时每根绳的拉力大小;若该人在踏板上保持站式,由伙伴将其推至摆角θ1(单位:rad),由静止释放,摆至另一侧最大摆角为θ2(单位:rad),设空气阻力大小恒定,作用点距离脚底为H/3,求空气阻力的大小。若该人在踏板上采取如下步骤:当荡至最高处时,突然由蹲式迅速站起,而后缓缓蹲下,摆至另一侧最高处时已是蹲式,在该处又迅速站起,之后不断往复,可以荡起很高。用此法可以荡起的最大摆角为θm 弧度,假设人的“缓缓蹲下”这个动作不会导致系统机械能的损耗,而且空气阻力大小和作用点与第(2)问相同,试证明:。
如图所示,在xoy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场,场强E大小为32N/C;在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B大小为0.1T。一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度进入磁场,最终离开电、磁场区域。已知微粒的电荷量q=5×10-18C,质量m=1×10-24kg,求: 带电微粒第一次经过电、磁场边界OM的坐标;带电微粒在磁场区域运动的总时间;带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标。