如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ= 370 ,导轨间距为 lm ,电阻不计,导轨足够长。两根金属棒 ab 和 a' b'的质量都是0.2kg,电阻都是 1Ω ,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒a' b'和导轨之间的动摩擦因数为0.5 ,设金属棒a' b'受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。金属棒ab和导轨无摩擦,导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场,导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度 B 的大小相同。用外力让a' b'固定不动,将金属棒ab 由静止释放,当 ab 下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为 18W。求:
(1)ab 棒达到的最大速度;
(2)ab棒下落了 30m 高度时,其下滑速度已经达到稳定,此过程中回路电流产生的焦耳热 Q ;
(3)在ab棒下滑过程中某时刻将 a' b'固定解除,为确保a' b'始终保持静止,则a' b'固定解除时ab棒的速度大小满足什么条件? ( g ="10m" / s2,sin370 ="0.6" ,cos370 ="0.8" )
如图,F是交流电源,R是可变电阻,理想变压器原副线圈的匝数比是1∶4.
(1)若F是输出电压稳定在220V的交流电源,加在可变电阻R上的电压多大?为保证原线圈中的电流不超过1.6A,可变电阻R的阻值范围多大?
(2)若F是电动势为220V、内电阻为110Ω的高内阻交流电源,求电阻R的阻值多大时电阻上可获得最大的热功率?
如图所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n =100匝,总电阻r=1.0 Ω,所围成矩形的面积S=0.040 m2,小灯泡的电阻R=9.0 Ω,磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e=nBmSωcosωt (V)其中Bm为磁感应强度的最大值,ω=2π/T, T为磁场变化的周期,不计灯丝电阻随温度的变化,求:网
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有一条河流,河水流量为0.4m3/s,落差为5m,现利用它来发电,使用的发电机总效率为50%,发电机输出电压为250V,输电线的电阻为4Ω,允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的4%,而用户所需要电压为220V,求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比.变压器为理想变压器,输电线路如图所示.( g取10 m/s2)
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动,线圈匝数N=100匝,转速为n=(转/秒),在转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为
Фm=0.02Wb,则:
(1)线圈平面转到与磁感线平行时,感应电动势为多少?
(2)当线圈平面与中性面夹角为π/3时,感应电动势为多少?
将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲中O点为单摆的固定悬点,现将小摆球(可视为质点拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置,∠AOB=∠COB=α;α小于10°且是未知量.图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻.试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息求:(g取10 m/s2)
(1)单摆的振动周期和摆长;
(2)摆球的质量;