弹簧在不受作用力时所具有的长度称为自然长度,记为l0;弹簧受到拉力作用后会伸长,受到压力作用后会缩短,如果受力作用时的长度称为实际长度,记为l;而l与l0之差的绝对值称为形变量,记为x;x=|l-l0|.有一弹簧振子如图所示,放在光滑的水平面上,弹簧处于自然长度时M静止在O位置,一质量为m=20g的子弹,以一定的初速度射入质量为M=1980g的物块中,并留在其中一起压缩弹簧.振子在振动的整个过程中,弹簧的弹性势能随弹簧的形变量变化的关系如图所示.则
(1)根据图线可以看出,M被子弹击中后将在O点附近哪一区间运动?
(2)子弹的初速度为多大?
(3)当M运动到O点左边离O点2cm的A点处时,速度u多大?
(4)现若水平面粗糙,上述子弹击中M后同样从O点运动到A点时,振子的速度变为3m/s,则M从开始运动到运动到A点的过程中,地面的摩擦力对M做了多少功?弹簧的弹力对M做了多少功?
电路两端的交流电压u=Umsin314t V,在t="0.005" s时的值为10 V,则接在电路两端的电压表的读数为多少?
如图10-1-22所示,一个被x轴与曲线方程所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2 T.正方形金属线框的边长是L=0.2 m,电阻是R=0.1 Ω,它的一边与x轴重合,在拉力F的作用下,以v=10 m/s 的速度水平向右匀速运动.试求:
图10-1-22
(1)拉力F的最大功率是多少?
(2)拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区?
(3)有位同学在老师的帮助下算出了曲线与x轴所围的面积为.请你再帮他算出线框右边框通过磁场区域的过程中通过线框某一截面的电荷量.(结果保留两位有效数字)
如图10-1-21所示,线圈的面积是0.05 m2,共100匝,线圈电阻为r="1" Ω,外接电阻R="9" Ω,匀强磁场的磁感应强度,当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时,则:
图10-1-21
(1)若从线圈中性面开始计时,写出线圈中感应电动势瞬时值表达式.
(2)从中性面开始计时,线圈转过时电动势瞬时值为多大?
(3)电路中电压表和电流表的示数各是多少?
(4)由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势为多少?
有一10匝正方形线框,边长为20 cm,线框总电阻为1 Ω,外接电阻R=9 Ω,线框绕OO′轴以10π Rad/s的角速度匀速转动,如图10-1-13,垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T.问:
图10-1-13
(1)该线框产生的交变电流电动势最大值是多少?
(2)线框从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大?
(3)写出感应电动势随时间变化的表达式.
(4)电路中电压表和电流表的示数各是多少?
如图10-1-12中的左右两个电路都是从左端输入信号,从右端输出信号.左图中输入的是高频、低频混合的交流信号,要求只输出低频信号;右图中输入的是直流和低频交流的混合信号,要求只输出低频交流信号.那么C1、C2中哪个该用大电容?哪个该用小电容?
图10-1-12