如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过
后,电荷以v0=l.5 ×104 m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻).求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)图中时刻电荷与O点的水平距离;
(3)如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从0点出发运动到挡板所需的时间(取3.14,计算结果保留三位有效数字)
某水力发电站,通过发电机的水流量Q=2m3/s、水流落差为h=5m。若发电机的总效率为η=50%,输出电压为U1=240V,输电线路的总电阻为r=30Ω,允许输电线路上最大的损失功率为输电总功率的6%,为满足用电需求,该输电线路使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少?若用户使用的电灯均为“220V、100W”,则最多可使用多少盏这种规格的电灯?
如图所示,交流发电机的矩形线圈在B=0.2T的匀强磁场中匀速转动,线圈的面积为S=100cm2,匝数为N=500匝,线圈的电阻为r=5Ω,负载的电阻为R=25Ω,已知电压表的示数为300V,求:该交变电流电源电动势瞬时值的表达式(从中性面开始计时)、此发电机的输出功率。
两根光滑的长直金属导轨M N、M′ N′平行置于同一水平面内,导轨间距为l ,电阻不计,M、M′处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为尺,电容器的电容为C。长度也为l 、阻值同为R的金属棒a b垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。a b在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为s的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q 。求
⑴.a b运动速度v的大小;
⑵.电容器所带的电荷量q 。
如图所示,在距离水平地面=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向内的匀速磁场,正方形线框
的边长
=0.2m,质量
=0.1kg,电阻
=0.8
。某时刻对线框施加竖直向上的恒力
=
,且
边进入磁场时线框以
=2m/s的速度恰好做匀速运动,当线框全部进入磁场后,立即撤去外力
,线框继续上升一段时间后开始下落,最后落至地面。整个过程线框没有转动,线框平面始终处于纸面内,
取10m/s。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)线框从开始进入磁场运动到最高点所用的时间;
(3)线框落地时的速度的大小;
(4)线框在运动的全过程中产生的焦耳热
如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3Ω,下端接有电阻R2=6Ω,虚线OO’下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量、电阻不计的金属杆ab,从OO’上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。求:
(1)磁感应强度B;
(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q