如图演示用的手摇发电机模型,匀强磁场磁感应强度B=0,5T,线圈匝数N=50匝,每匝线圈面积为0,48m,转速为150r/min。在匀速转动过程中,从图示位置线圈转过90°开始计时。
⑴写出交流感应电动势瞬时值的表达式。
⑵画出e-t图线。
.如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距0.5m,与水平面夹角为30°,不计电阻,广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度B=0.4T,垂直导轨放置两金属棒ab和cd,长度均为0.5m,电阻均为0.1Ω,质量分别为0.1 kg和0.2 kg,两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动.现ab棒在外力作用下,以恒定速度v=1.5m/s沿着导轨向上滑动,cd棒则由静止释放,试求: (取g=10m/s2)
(1)金属棒ab产生的感应电动势;
(2)闭合回路中的最小电流和最大电流;
(3)金属棒cd的最终速度.
.如图所示,质量为m的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平的导轨滑行,两轨间距为L,导轨一端与电阻R连接,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。杆从x轴原点O以大小为v0的水平初速度向右滑行,直到停下。已知杆在整个运动过程中速度v和位移x的函数关系是:v=v0-。杆与导轨的电阻不计。
(1)试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式;
(2)分别求出杆开始运动和停止运动时所受的安培力F1和F2;
(3)证明杆在整个运动过程中动能的增量DEk等于安培力所做的功W;
(4)求出电阻R所增加的内能DE。
一位身高1.80 m的跳高运动员擅长背越式跳高,他经过25 m弧线助跑,下蹲0.2 m蹬腿、起跳,划出一道完美的弧线,创造出他的个人最好成绩2.39 m(设其重心C上升的最大高度实际低于横杆0.1 m)。如果他在月球上采用同样的方式起跳和越过横杆,请估算他能够跃过横杆的高度为多少?
某同学认为:该运动员在地球表面能够越过的高度H=+0.1,则有v0=¼
该名运动员在月球上也以v0起跳,能够越过的高度H’=+0.1¼
根据万有引力定律,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6,所以H’=¼
你觉得这位同学的解答是否合理?如果是,请完成计算;如果你觉得不够全面,请说明理由,并请用你自己的方法计算出相应的结果。
如图所示为一离子选择器。极板A、B间距为d,用来研究粒子的种类及偏向角。在A、B间加电压,B板电势高于A板电势,且A、B极板间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B1。P为一内壁光滑、缘绝两端开口的直细管,右端的开口在半径为R的圆形磁场区域中心O点(作为坐标原点),此磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B2(细管中不存在磁场)。细管的中心轴所在的直线通过S粒子源,粒子源可发出电荷量为q、质量为m、速度大小和方向都不同的粒子,当有粒子从圆形磁场区域射出时,其速度方向与x轴的夹角为偏向角。不计粒子重力。⑴若已知A、B间电压值为U,求从磁场B1射出能射入P管的粒子速度v的大小;⑵若粒子能从圆形区域磁场B2射出,其偏向角为θ,求A、B间的电压值U;⑶粒子能从圆形区域磁场B2射出时,A、B间的电压值应满足什么条件?
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如图7所示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1.0T的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l=10cm,线圈质量m=100g,电阻为R=0.020Ω。开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm。将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g=10m/s2,求:⑴线圈进入磁场过程中产生的电热Q。⑵线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v。⑶线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a。