.(14分)在拆装某种大型电磁设备的过程中,需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合,然后再提升直至离开磁场,操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈.假设
该线圈可简化为水平长为L、上下宽度为d的矩形线圈,其匝数为n,总质量为M,总电阻为R.磁场的磁感应强度为B,如图13所示.开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐,若转动手摇轮轴A,在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场.求此过程中:
(1)流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少 ?
(2)在转动轮轴时,人至少需做多少功?(不考虑摩擦影响)
额定功率为80 kW 的汽车在平直公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量为2×103kg,若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度是2 m/s2,运动过程中阻力不变,求:
(1)汽车受到的阻力;
(2)匀加速运动的时间;
(3)匀加速运动过程中牵引力做的功。
一物体从O点以初速度v0水平抛出,经过一段时间到达A点时速度为v0,再经过一段时间到达B点时速度为2v0. ( 不计空气阻力,重力加速度为g),求:
(1) 从O点到A点的时间
(2) AB两点的高度差
用200 N的拉力将地面上一个质量为10 kg的物体从静止开始提起5m ,空气阻力不计,g取10m/s2;求:
(1)拉力对物体所做的功。
(2)物体提高后增加的重力势能。
(3)物体提高后具有的动能。
一个正方形导体线圈边长,共有N=100匝,其总电阻
,线圈与阻值
的外电阻连成闭合回路.线圈所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直线圈所在平面向外,如左图所示;磁感应强度的大小随时间做周期性变化,如右图所示。
(1)若取向上流过电阻R的电流为正,试通过计算画出流过电阻R的电流随时间变化的图象(要求画出一周期,并在图象上标明有关数据);
(2)求流过电阻R的电流的有效值。
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨,相距为L=10cm,竖直放置,导轨上端连接着电阻R1=1Ω,质量为m=0.01kg,电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计.整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中.ab杆由静止释放,经过一段时间后达到最大速率,g取10m/s2,求此时:
(1)杆的速率; (2)ab间的电压; (3)电阻R1消耗的电功率.