如图所示,在光滑水平面上停有一辆质量为M的小车,车身长为l,一个质量为m的质点放在车的尾部。A与车之间的摩擦系数为m,现给质点A以水平速度v0向右运动,设A与小车的前后档板碰撞中动能不损失。求:
① 质点A和小车相对静止时,小车速度是多大?
② 质点A相对小车静止前与小车前后档板碰撞的总次数是多少?
(提示:每碰一次相对小车滑行L,碰n次,则相对车滑行nL)
如图学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1 Ω,升压变压器匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,输电线的总电阻为R=4 Ω,全校22个教室,每个教室用“220 V、40 W”的灯6盏,要求所有灯都正常发光,则:
(1)发电机的输出功率多大?
(2)发电机的电动势多大?
(3)输电线上损耗的电功率多大?
有一理想变压器原、副线圈的匝数比为100∶1,原线圈上所加电压为23 kV,副线圈通过总电阻为2 Ω的供电导线向用户供电,用户用电器得到的电压是220 V,求供电导线上损耗的功率.
某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示.在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为
π,磁场均沿半径方向,匝数为N的矩形线圈.abcd的边长ab=cd=l、bc=ad=2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动、bc和ad边同时进入磁场,在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两条边的运动方向垂直,线圈的总电阻为r,外接电阻为R.求:
(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em;
(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F;
(3)外接电阻上电流的有效值I.
如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中,求:
(1)通过电阻R的电荷量q.
(2)电阻R上产生的焦耳热Q.
家庭用吊扇的电源采用220 V单相交流电,电扇中电动机电路如图所示,C为移相电容,L1、L2为定子线圈.吊扇用了几年后,转速明显变慢,现在电容C上并联了一只标有“2 μF、400 V”的电容后,吊扇转速明显变快了,试说明理由.