发电机转子是匝数为100匝,长为20cm、宽为40cm的长方形线圈,将线圈置于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,使其绕垂直于磁场方向且在线圈平面内的轴以角速度50rad/s匀速转动。当线圈平面与磁场平行时开始计时,若线圈电阻为2Ω,线圈的两端通过滑环与一个阻值R=8Ω的灯泡连接。试求:
(1)发电机线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)灯泡在电路中的实际功率;
(3)当线圈平面与中性面的夹角为300时,通过灯泡的电流的瞬时值;
(4)为保持线圈做匀速转动,线圈每转一周的过程中外力对线圈所做的功;
(5)从计时开始到线圈转过600角的过程中通过灯泡的电量。
如图所示,真空中水平放置的电容C=2.3×10-11 F的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板是边长L="0.1" m的正方形,两板间的距离d="0.4" cm,现有很多质量m=2.8×10-9 kg、带电荷量q=+1.4×10-11 C的微粒,以相同的初速度依次从两板中央平行于极板射入,由于重力作用第一个微粒恰好能落到A板上的中点O处,设微粒落到极板上后,所带电荷全部转移到极板上,取静电力常量k=9×109 N·m2/C2,g="10" m/s2,π=3。
(1)求带电粒子初速度的大小。
(2)至少射入几个微粒后,微粒才可以从该电容器穿出?
有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况,如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m,现在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=100 V,I=100 mA。
(1)求:该钻孔的深度。
(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200 V、内阻为100 Ω的电源相连,通电10 min,当截取的圆柱体长度为多少时,盐水产生的热量最多,最多为多少?
如图甲所示,有一足够长的粗糙斜面,倾角θ=37°,一滑块以初速度v0=16m/s从底端A点滑上斜面,滑至B点后又返回到A点.滑块运动的图象如图乙所示,(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2)求:
(1)AB之间的距离.
(2)滑块再次回到A点时的速度.
如图所示,mA=0.5kg,mB=0.1kg,两物体与地面间的动摩擦因数均为0.2,当大小为F=5N水平拉力作用在物体A上时,求物体A的加速度。(忽略滑轮的质量以及滑轮和绳的,取g=10m/s2)
一小汽车由静止开始匀加速启动,加速度a=2.5m/s2,其最大速度为vm=3m/s,试求它在t=5s内发生的位移。