用密度为
、电阻率为
、横截面积为
的薄金属条制成边长为
的闭合正方形框
。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其它地方的磁场忽略不计。可认为方框的
边和
边都处在磁极之间,极间磁感应强度大小为
。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)。
(1)求方框下落的最大速度
(设磁场区域在数值方向足够长);
(2)当方框下落的加速度为
时,求方框的发热功率
;
(3)已知方框下落时间为
时,下落高度为
,其速度为
。若在同一时间
内,方框内产生的热与一恒定电流
在该框内产生的热相同,求恒定电流
的表达式。
如图所示,圆柱体汽缸倒置在水平地面上,汽缸内部封闭有一定质量空气,汽缸质量M=10kg,缸壁厚度忽略不计,活塞质量m=5kg,其横截面积S=50cm2,活塞与缸壁的摩擦不计。在缸内气体的温度为27℃时,活塞刚好与地面相接触,但对地面无压力。现在对汽缸传热,使缸内气体温度上升,求当汽缸对地面刚好无压力时,缸内气体温度是多少摄氏度?(大气压强p0=1.0×105Pa,g取10N/kg)
一小型水电站,其交流发电机的输出功率为1 000 kW,输出电压为1 000 V,在输电过程中,要求输电线能量损耗不大于4%,已知输电线电阻为16 Ω,用户降压变压器的输出电压为240 V,求输电线路中升压变压器与降压变压器的变压比各多大?
交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05 m2,线圈转动的频率为50 Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B=
T.如果用此发电机带动两个标有“220 V,11 kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图所示.求:
(1)发电机的输出电压为多少?
(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少?
(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少?
半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示,O点为圆心,光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射,光线b平行于光线a,从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点,已知光线a与MN的夹角为60°,
求(1)玻璃的折射率n为多少?(2)OD的长度是多少?
如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐波,实线是t=0s时刻的波形图,虚线是t=0.2s时刻的波形图.
(1)若波沿x轴负方向传播,求它传播的速度.
(2)若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期.
(3)若波速是25 m/s,求t=0s时刻P点的运动方向