如图所示,一个矩形线圈的ab、cd边长为L1,ad、bc边长为L2,线圈的匝数为N,线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,并以OO/为中轴做匀速圆周运动,(OO/与磁场方向垂直,线圈电阻不计),线圈转动的角速度为ω,设转动从中性面开始计时,请回答下列问题:
(1)请用法拉第电磁感应定律证明该线圈产生的是正弦交流电。
(2)将线圈产生的交流电通入电阻为R的电动机时,形成的电流有效值为I,请计算该电动机的输出的机械功率(其它损耗不计)。
(3)用此电动机将竖直固定的光滑U型金属框架上的水平导体棒EF从静止向上拉,已知导体棒的质量为m,U型金属框架宽为L且足够长,内有垂直向里的匀强磁场,磁感应强度为B0,导体棒上升高度为h时,经历的时间为t,且此时导体棒刚开始匀速上升,棒有效电阻为R0,金属框架的总电阻不计,棒与金属框架接触良好,请计算:
①导体棒匀速上升时的速度和已知量的关系。
②若t时刻导体棒的速度为v0,求t时间内导体棒与金属框架产生的焦耳热。
如图所示,电灯的重力G=10N,已知AO绳与水平顶板间夹角为30º,BO绳水平,则绳AO及BO绳受到的拉力各为多大?
如图,质量为m的物块在质量为M的木板上向右滑动,木板始终不动。物块与木板间动摩擦因数μ1,木板与地面间动摩擦因数μ2。
求:(1)木板受物块摩擦力的大小和方向;(2) 木板受地面摩擦力的大小和方向。
如下左图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面的面积S=0.01m2,中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体,A、B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动,但不漏气,A的质量可不计、B的质量为M,并与一倔强系数k=5×103N/m的较长的弹簧相连。已知大气压强p0=1×105Pa,平衡时,两活塞间的距离l0=0.6m。现用力压A,使之缓慢向下移动一定距离后,保持平衡。此时,用于压A的力F=500N。求活塞A向下移的距离。(假定气体温度保持不变。)
内径均匀的U型管中装有水银,两管中水银面与管口的距离均为l=10cm,大气压强p0=75.8cmHg,现将右管口封闭,如图所示,然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中,直到左右两侧水银面高度差h=6cm时为止,求活塞在左管内移动的距离。(设整个过程温度不变)
一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸在盛有冰水混合物(即00C)的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,如图所示.开始时,气体的体积为2.0×10-3m3,现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙,活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为137℃(大气压强为1.0×105Pa).
(1)求气缸内气体最终的压强和体积;
(2)在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化(用箭头在图线上标出状态变化的方向).