如图示,闭合单匝线圈在匀强磁场中以角速度ω绕中心轴OO1逆时针匀速转 动。已知:线圈的边长ab=cd=l1=0.20米,bc=da=l2=0.10米,线圈的电阻值R=0.050欧姆,角速度ω=300弧度/秒;匀强磁场的磁感应强度的大小B=0.50特,方向 与转轴OO1垂直。规定当线圈平面与B垂直,并且ab边在纸面(即过OO1轴平行于B的平面)前开始计算线圈的转角θ。
(1)当θ=ωt=30°时,线圈中感应电动势的大小、方向如何?线圈所受的电磁力矩M磁的大小、方向如何?
(2)这时,作用在线圈上的电磁力的即时功率等于多少?
如图,一个轮形的发电机模型,处于磁感强度为B的匀强磁场中作匀速转动,轮轴通过圆心O且与磁场方向平行,轮半径是L.转动的角速度是ω,外电路连接一只平行板电容器,两板水平放置.板间距离是d,板间有一个质量m的带负电的微粒恰好处于平衡,则:
(1)发电机转轮是逆时针转动还是顺时针转动?
(2)带电微粒的电量是多大?
一根弹性细绳原长为L,劲度系数为k,将其一端穿过一个光滑小孔O(其在水平地面上的投影点为O’)的固定的木板,系在一个体积可忽略不计、质量为m的滑块A上,A放在水平地面上.小孔O离绳固定端的竖直距离为L,离水平地面高度为h(h<mg/k),滑块A与水平地面间的最大静摩擦力为正压力的μ倍.问:
(1)当滑块与O’点距离为r时,弹性细绳对滑块A的拉力为多大?水平地面对滑块A的支持力为多大?
(2)滑块处于怎样的区域内时可以保持静止?该区域的面积大小为多少?
如图是一个十字路口的示意图,每条停车线到十字路中心O的距离均为20m。一人骑电动助力车以7m/s的速度到达停车线(图中A点)时,发现左前方道路一辆轿车正以8m/s的速度驶来,车头已抵达停车线(图中B),设两车均沿道路中央作直线运动,助力车可视为质点,轿车长4.8m,宽度可不计。
(1)请通过计算判断两车保持上述速度匀速运动,是否会发生相撞事故?
(2)若轿车保持上述速度匀速运动,而助力车立即作匀加速直线运动,为避免发生相撞事故,助力车的加速度至少要多大?
用绳AC和BC吊起一重物处于静止状态,AC与竖直方向成370,BC与竖直方向成530,如图所示.若AC绳能承受的最大拉力为150 N,BC绳能承受的最大拉力为105 N,与重物相连的绳非常牢固,求要使得绳AC与BC均不断裂,重物的最大质量为多少?(g=10N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
如图甲所示,水平放置的平行金属板A、B,两板的中央各有一小孔O1、O2,板间距离为d,开关S接1。当t=0时,在a、b两端加上如图乙所示的电压,同时在c,d两端加上如图丙所示的电压。此时,一质量为m的带负电微粒P恰好静止于两孔连线的中点处(P、O1、O2在同一竖直线上)。重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)若在t=T/4时刻将开关S从1扳到2,已知ucd=2U0,求微粒P的加速度大小和方向;
(2)若要使微粒P以最大的动能从A板中的O1小孔射出,问在t=T/2到t=T之间的哪个时刻,把开关S从l扳到2 ? ucd的周期T至少为多少?