图1是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线图abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻R形成闭合电路．图2是线圈的正视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示．已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．（共N匝线圈）
（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1表达式；
（2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；
（3）若线圈电阻为r，求电阻R两端测得的电压，线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热．（其它电阻均不计）
一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(小球中央有孔),A与B间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态,此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A､B间的细绳呈伸直状态,与水平成30°夹角,已知B球的质量为m,求细绳对B球的拉力和A球的质量.
有一种机械装置,叫做“滚珠式力放大器”,其原理如图所示,斜面A可以在水平面上滑动,斜面B以及物块C都是被固定的,它们均由钢材制成,钢珠D置于A､B､C之间,当用水平力F推斜面A时,钢珠D对物块C的挤压力F′就会大于F,故称为“滚珠式力放大器”.如果斜面A､B的倾角分别为α､β,不计一切摩擦力以及钢珠D自身的重力,求这一装置的力放大倍数(即F′与F之比).
一个底面粗糙､质量为m的劈放在粗糙水平面上,劈的斜面光滑且与水平面夹角为30°,现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球,小球与斜面的夹角为30°,如图所示.则:
(1)当劈静止时绳子的拉力大小为多少?
(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须符合什么条件?
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