某同学根据电磁感应现象设计了一种发电装置,如图甲所示,图乙为其俯视图.将8块相同磁铁的N、S极交错放置组合成一个高h = 0.5 m、半径r = 0.2 m的圆柱体,其可绕固定的OO' 轴转动.圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B = 0.2T,方向都垂直于圆柱表面,相邻两个
区域的磁场方向相反.紧靠圆柱体外侧固定—根与其等长、电阻R = 0.4Ω的金属杆ab,杆与圆柱平行.从上往下看,圆柱体以ω = 100 rad/s的角速度顺时针匀速转动,设转到如图所示位置为t =
0时刻.取g = 10 m/s2,π2= 10.求:
(1)圆柱体转过周期的时间内,ab杆中产生的感应电动势E的大小;
(2)如图丙所示,M、N为水平放置的平行板电容器的两极板,极板长L0 = 0.314m,两板间距d = 0.125m.现用两根引线将M、N分别与a、b相连.在t = 0时刻,将—个电量q = + 1.00×10 - 6C、质量m = 1.60×10 - 8kg的带电粒子从紧靠M板中心处无初速度地释放,求粒子从M板运动到N板所经历的时间t.不计粒子重力.
(3)t = 0时刻,在如图丙所示的两极板问,若上述带电粒子从靠近M板的左边缘处以初速度υ0水平射入两极板间,而且已知粒子沿水平方向离开电场,求初速度υ0的大小,并在图中画出粒子相应的运动轨迹.不计粒子重力.(※请自行作图!)
如图所示,质量m =50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以V0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中.若忽略运动员的身高,取g=10m/s2,求:
(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面)
(2)运动员起跳时的动能;
(3)运动员入水时的速度大小。
小球在外力作用下,由静止开始从A点出发做匀加速直线运动,到B点时消除外力。然后,小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示,试求小球在AB段运动的加速度为多大?
我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”.同学们也对月球有了更多的关注.
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点.已知月球半径为r,万有引力常量为G,试求出月球的质量M月.
如图8所示的结构装置可绕竖直轴转动,假若细绳长L=0.2m,水平杆长L0=0.1m,小球的质量m=0.3kg.求:
(1)使绳子与竖直方向夹角450角,该装置以多大角速度转动才行?
(2)此时绳子的拉力为多大?
如图,请仔细观察自行车的结构特征.若在自行车传动装置中,已知大齿轮A、小齿轮B、与后轮C的半径分别为
,脚踏板的转速为n,且自行车在平直路面上匀速行驶。求:
(1)大齿轮匀速转动的角速度
(2)自行车匀速前进的速度
