一个电炉标有“220 V 1 kW”,当它接上220 V的电源时,10 min内可使1 kg的水温度升高50 ℃.如果因故电源电压降到200V,欲使这1 kg的水的温度仍然升高50 ℃,需多长时间?设该电炉烧水的热损失与通电时间成正比,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃).(不考虑电炉的电阻变化)
【加试题】 如图所示, x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外,磁感应强度为B。在x轴(-R,R)下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场。y轴下方的A点与O点的距离为d,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力作用.
(1)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值E,求E;
(2)若电场强度变化为第(1)问E的,求粒子经过磁场偏转后到达x轴时的坐标;并求粒子从A点出发到该位置的时间。
【加试题】如图所示,MN、PQ为相距L=0.2 m的光滑平行导轨,导轨平面与水平面夹角为θ=30°,导轨处于磁感应强度为B=1 T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,在两导轨的M、P两端接有一电阻为R=2 Ω的定值电阻,回路其余电阻不计.一质量为m=0.2 kg的导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好.今平行于导轨对导体棒施加一作用力F, 使导体棒从ab位置由静止开始沿导轨向下匀加速滑到底端,滑动过程中导体棒始终垂直于导轨,加速度大小为a=4 m/s2,经时间t=1 s滑到cd位置,从ab到cd过程中电阻发热为Q=0.1 J。求:
(1)到达cd位置时,对导体棒施加的作用力;
(2)导体棒从ab滑到cd过程中作用力F所做的功。
如图所示是家用电瓶车充电器对蓄电池组进行充电的电路。A、B两端接在充电机的输出端上,蓄电池组的内阻r=2Ω,指示灯L的规格为“6V,3W”。当可变电阻R调到20Ω时,指示灯恰能正常发光,电压表示数为52V(设电压表内阻极大),试求:
(1)充电机的输出功率;
(2)对蓄电池组的输入功率;
(3)蓄电池组的总电动势;
(4)充电机的充电效率。
水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻).现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:
(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
所受重力G1=8 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上。PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=100 N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图所示,试求:(sin530=0.8 cos530=0.6,重力加速度g取10m/s2)
(1)木块与斜面间的摩擦力大小;
(2)木块所受斜面的弹力大小。