利用皮带运输机将物体由地面运送到高出水平地面的C平台上,C平台离地面的竖直高度为5m,已知皮带和物体间的动摩擦因数为0.75,运输机的皮带以2m/s的速度匀速顺时针运动且皮带和轮子之间不打滑.(g=10m/s2, tan37°=0.75)
(1)如图所示,若两个皮带轮相同,半径都是25cm,则此时轮子转动的角速度是多大?
(2)假设皮带在运送物体的过程中始终是张紧的.为了将地面上的物体运送到平台上,皮带的倾角θ最大不能超过多少?
(3)皮带运输机架设好之后,皮带与水平面的夹角为θ=30°.现将质量为1kg的小物体轻轻地放在皮带的A处,运送到C处.试求由于运送此物体,运输机比空载时多消耗的能量.
如图17所示的变压器的原线圈1接到220 V的交流电源上.副线圈2的匝数n2=30匝,与一个“12 V 12 W”的灯泡L连接,L能正常发光.副线圈3的输出电压U3=110 V,与电阻R连接,通过R的电流为0.4 A,求:
图17
(1)副线圈3的匝数n3 .
(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.
青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能.用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制.光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0:照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开.电磁开关的内部结构如图13所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接.当励磁线圈中电流大于50 mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50 mA时,3、4接通.励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.
图13
(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图.
光敏电阻R1,符号
灯泡L,额定功率40 W,额定电压36 V,符号
保护电阻R2,符号
电磁开关,符号
蓄电池E,电压36 V,内阻很小;开关S,导线若干.
(2)回答下列问题:
①如果励磁线圈的电阻为200 Ω,励磁线圈允许加的最大电压为__________V,保护电阻R2的阻值范围为__________Ω.
②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通.为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明.
③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子.
如图15所示,线圈abcd的面积是0.05 m2,共100匝,线圈电阻为1 Ω,外接电阻R=9 Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=
T,当线圈以300 r/min的转速匀速转动时,求:
图15
(1)转动中感应电动势的最大值和有效值.
(2)电路中交流电压表和电流表的示数.
(3)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电量.
图14是一交变电流随时间变化的图象,求此交变电流的有效值.
图14
某交流电的电压随时间变化的规律如图13所示,此交流电的频率为________,若将该电压加在一阻值为1 kΩ的纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,则该用电器的额定功率为________.
图13