如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab=0.25 m,宽度bc=0.20 m,共有n=100匝,总电阻r=1.0 Ω,可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动.线圈处于磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V,1.8 W”的灯泡.当线圈以角速度ω匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W.则:
(1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式为Em=nBSω(其中S表示线圈的面积);
(2)求线圈转动的角速度ω;
(3)求线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能.
S为一离子源,它能机会均等地向MN右方空间各方向持续地大量发射相同的正离子。.离子质量为m=1×10-15kg,电量为q=2×10-8C ,速度为v0=4×105m/s。在S右侧有一半径为R=4×10-2m的圆屏,OO′是过其圆心且垂直圆面的中心轴线。(不考虑离子的重力和离子之间的碰撞效应):如果S与圆屏间有范围足够大的电场强度为E=5×106V/m的匀强电场,方向垂直屏向右.S发射的所有离子,都能打到屏上。求S与屏的最大距离。
如图所示,用一根长为0.8m的细绳,一端拴一个质量为m的小球,另一端悬于离地面高h为2.6m处,当细绳受到3mg拉力时会被拉断,现把这小球拉到使细绳与竖直方向夹角为θ时由静止释放,若球摆到细绳竖直位置时,绳子刚好被拉断,小球平抛落到地面。求:
(1)小球摆到细绳竖直位置时速度大小?
(2)夹角θ的大小;
(3)小球落地点离绳子断裂位置的水平距离s。
如图,质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中。若忽略运动员的身高。取g=10m/s2,求:
(1)运动员在跳台上时的重力势能(以水面为参考平面);
(2)运动员起跳时的动能;
(3)运动员入水时的速度大小。
北京时间2007.10.24日18:05,中国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。同学们也对月球有了更多的关注.月球绕地球运动的轨道半径r,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的周期为T。(若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g)
如图9(甲)所示,一个电阻值为,匝数为
的圆形金属线圈与电阻
连接成闭合回路,线圈的半径为
,在线圈中半径为
的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度
随时间
变化的关系图线如图9(乙)所示,图线与横、纵轴的截距分别为
和
。其它电阻不计,求:
(1)t=0,t=t1时刻,穿过线圈的磁通量与
;
(2)0至时间内,通过电阻
上的电流方向和大小;
(3)0至时间内,通过电阻
上的电量
及电阻
上产生的热量Q。