如图,R1=14Ω,R2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A求电源的电动势E和内电阻r。
(本题14分) 如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距L=1m,左端接有阻值R=0.4Ω的电阻,一质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.5T,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=3m/s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移x=6m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来。已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1,导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,求:
(1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q
(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2
(3)外力做的功WF
(本题10分) 如图所示,长为a、宽为b的矩形线框有n匝,每匝线圈电阻为R,对称轴MN的左侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中。第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出;第二次让线框以=2v/b的角速度转过90o角。求:
(1)前后两次通过线框导线横截面的电荷量之比q1:q2
(2)前后两次线框的发热功率之比P1:P2
(本题10分)如图所示,水平面上有两根相距1m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l=1m,其电阻为r,与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T。现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动。求:
(1)ab中的感应电动势多大?流过电阻R的电流的方向如何?
(2)若定值电阻R=6.0Ω,导体棒的电阻r=2.0Ω,则电路中的电流多大?ab两端的电压多大?
(3)导体棒ab所受的安培力多大?方向如何?
(本题8分)某火力发电站通过燃烧煤来发电。每秒烧煤800kg,已知每完全燃烧1 kg煤放热500 J,热能发电效率为0.6 。电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户,若发电机输出电压是240 V,升压变压器原副线圈的匝数之比为1:50,输电线的总电阻为5Ω,用户需要电压为220 V。求:
(1) 输电线上损失的电功率为多少?
(2) 降压变压器的匝数比为多少?
图甲为某种速度选择器示意图,加速电场右侧是一接地金属圆筒,为加速电场两极板上的小孔,
为圆筒某一直径两端的小孔,abcd为竖直荧光屏,光屏与直线
平行。开始时
在同一水平线上。已知加速电压为U,圆简半径为R,带正电的粒子质量为m,电量为q,圈筒转轴到光屏的距离OP=3R(如图乙)。不计位子重力及粒子间相互作用。
(1)若圆筒静止且国筒内不加磁场,粒子从小孔进人电场时的速度可忽略,求粒子通过圆筒的时间to
(2)若圆筒内有竖直向下匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆筒绕竖直中心轴以某一角速度逆时针方向匀速转动,粒子源持续不断地将速度不同的粒子从小孔01射人电场,经足够长时间,有的粒子打到圆筒上被吸收,有的通过圆筒打到光屏上产生亮斑。如果在光屏PQ范围内的任意位里均会出现亮斑,(如图乙)。求粒子到达光屏时的速度大小v的范围,以及圆筒转动的角速度
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