图13(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r="10" Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R="90" Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量φ随时间t按图(乙)所示正弦规律变化.求:
(1)交流发电机产生的电动势最大值;
(2)电路中交流电压表的示数。
杂技演员在做“水流星”表演时,用一根细绳系着盛水的杯子,抡起绳子,让杯子在竖直面内做圆周运动.如图所示,杯内水的质量m=0.5 kg,绳长l=60 cm,求:
(1)在最高点水不流出的最小速率;
(2)水在最高点速率v=3 m/s时,水对杯底的压力大小.
长L=0.5 m、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2 kg的小球,它绕O点在竖直平面内做圆周运动.当通过最高点时,如图所示,求下列情况下,杆受到的力(计算出大小,并说明是拉力还是压力,g取10 m/s2):
(1)当v=1 m/s时,杆受到的力多大,是什么力?
(2)当v=4 m/s时,杆受到的力多大,是什么力?
质量为25 kg的小孩坐在质量为5 kg的秋千板上,秋千板离拴绳子的横梁2.5 m.如果秋千板摆动经过最低点的速度为3 m/s,这时秋千板所受的压力是多大?每根绳子对秋千板的拉力是多大?(g取10 m/s2)
如图2-3-17所示,自行车和人的总质量为M,在一水平地面上运动.若自行车以速度v转过半径为R的弯道.求:
(1)自行车的倾角应多大?
(2)自行车所受的地面的摩擦力多大?
如图所示,OM=MN=R.两个小球质量都是m,a、b为水平轻绳.两小球正随水平圆盘以角速度ω匀速同步转动.小球和圆盘间的摩擦力可以不计.求:
(1)绳b对小球N的拉力大小;
(2)绳a对小球M的拉力大小.