如图所示,竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。 在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和Ⅱ,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落 过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行轨道足够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。
(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。
(2)若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变,求磁场I和Ⅱ之间的距离h和R2上的电功率P2。
(3)若将磁场Ⅱ的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场Ⅱ时速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。
如图所示,一透明半圆柱体折射率为n=2,半径为R、长为L.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,从部分柱面有光线射出.求该部分柱面的面积S.
某小型实验水电站输出功率是20kW,输电线路总电阻是6Ω。
(1)若采用380V输电,求输电线路损耗的功率。
(2)若改用5000高压输电,用户端利用n1:n2=22:1的变压器降压,求用户得到的电压。
从20m高处以15m/s的速度水平抛出一个物体,不计空气阻力,g=10m/s.求:
(1)物体在空中运动的时间多长;
(2)物体落地点离抛出点的水平距离s为多大。
广州和长春处在地球不同的纬度上,试比较这两地的建筑物随地球自转时角速度 线速度的大小关系。
如图所示,在坐标 xoy 平面内存在 B =2.0T的匀强磁场,OA 与OCA 为置于竖直平面内的光滑金属导轨,其中OCA 满足曲线方程,C为导轨的最右端,导轨OA 与OCA 相交处的O点和A 点分别接有体积可忽略的定值电阻R1和 R2,其R1= 4.0Ω、R2= 12.0Ω。现有一足够长、质量 m = 0.10 kg 的金属棒 M N 在竖直向上的外力F 作用下,以v =3.0m/s的速度向上匀速运动,设棒与两导轨接触良好,除电阻 R1、R2外其余电阻不计,g 取10m/s2,求:
(1)金属棒 M N 在导轨上运动时感应电流的最大值;
(2)外力F 的最大值;
(3)金属棒 M N 滑过导轨O C 段,整个回路产生的热量。