如图甲,在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场,在此区域内,沿水平面固定一半径为的圆环形光滑细玻璃管,环心在区域中心。一质量为、带电量为(>0)的小球,在管内沿逆时针方向(从上向下看)做圆周运动。已知磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示,其中。设小球在运动过程中电量保持不变,对原磁场的影响可忽略。
(1)在=0到这段时间内,小球不受细管侧壁的作用力,求小球的速度大小;
(2)在竖直向下的磁感应强度增大过程中,将产生涡旋电场,其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆,同一条电场线上各点的场强大小相等。试求到这段时间内:
①细管内涡旋电场的场强大小;
②电场力对小球做的功。
某交流发电机输出电压为10KV,输出功率为2.2×106W,在发电厂内用升压变压器将电压升高到2.2×104V,发电厂到降压变压器间的输电导线总电阻为22Ω。现在用户处安装一降压变压器,用户的电压为220V,,求:(升、降压变压器均理想)
⑴输电线上损失的电功率。
⑵升、降压变压器原副线圈匝数比。
一辆平板车沿光滑平面运动,车的质量M=20 kg,运动速度为v0=4 m/s,求在下列情况下,车的速度变为多大?
⑴一个质量为m1=5 kg的沙包从5 m高处落入车内.
⑵将质量m2=2.5 kg的沙包,以v=5 m/s的速度迎面水平扔入车内
如图所示,一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上,向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电,使它正常发光.为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12mA时,熔丝就熔断.
⑴熔丝的熔断电流是多大?
⑵当副线圈电路中电流为10mA时,变压器的输入功率是多大?
如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑
圆形轨道,BC段为高为h=5
的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1
的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2
/s,离开B点做平抛运动(g取10
/s2),求:
(1)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离;
(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?
如图,质量为0.5kg的小杯里盛有1kg的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,g取10m/s。求:
(1)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少?
(2)当水杯在最高点速率V2=5m/s时,在最高点时,绳的拉力?