如图12-4-19所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd距离NQ为s=1m。试解答以下问题:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化?(2)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?
(3)金属棒达到的稳定速度是多大?(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)?
电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,它们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同.图17-2-6①为某种电热式电器的简化电路图,主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S.
图17-2-6
(1)当自动开关S闭合和断开时,用电器分别处于什么状态?
(2)用电器由照明电路供电(U="220" V),设加热时用电器的电功率为400 W,保温时用电器的电功率为40 W,则R1和R2分别为多大?
(3)若将图①中的自动开关S换成理想的晶体二极管D,如图17-2-6②所示,其他条件不变,求该用电器工作1小时消耗的电能.
一个矩形线圈在一匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动,产生的交变电动势表达式为e="311sin314t" V,试求:
(1)交变电动势的最大值、有效值和频率;
(2)若矩形线圈是100匝,线圈平面面积为0.02 m2,匀强磁场的磁感应强度B是多少;
(3)当线圈平面从中性面开始转过时,电动势的瞬时值是多大.
一只氖管的起辉电压与交流电压U="50sin314t" V的有效值相等,若将此交流电接到上述氖管的两极,求氖管每次发光持续的时间Δt及1 s时间里发光的次数n.
如图17-2-10所示,一交流发电机线圈共50匝,ab="0.2" m,bc="0.1" m,总电阻为10 Ω,在B="0.5" T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以100 r/s的转速匀速转动,外电路中接有R为40 Ω的电阻.当线圈转过1/4周期时,求:
图17-2-10
(1)电流表的读数;
(2)电压表的读数;
(3)这段时间内通过外电阻R的电荷量q;
(4)在外电阻R上产生的焦耳热Q.
有一交变电压的变化规律为U=311Sin314t V,若将一辉光电压是220 V的氖管接上此交变电压,则在1 S内氖管发光的时间是多少?