(10分)如图所示,水平放置的两平行金属导轨相距L=0.50 m,左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,长也为0.50 m的导体棒ac垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.当ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ac棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小和方向.
一火车以2m/s的初速度,0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:
(1)火车在第3s末的速度是多少?
(2)前4s内的位移是多少?
如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内,圆弧轨道的圆心为O,半径为R;P点离地高度也为R,传送带PC之间的距离为L,沿逆时针方向的传动,传送带速度v=
,在PO的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场.一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑,恰好运动到C端后返回.物体与传送带间的动摩擦因数为μ,不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g.求:
(1)物体由P点运动到C点过程,克服摩擦力做功;
(2)匀强电场的场强E为多大;
(3)物体返回到圆弧轨道P点,物体对圆弧轨道的压力大小.
水平放置的两块平金属板长L,两板间距d,两板间电压为U,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度v0,从两板中间射入,如图所示,已知电子质量为m,电量为e,求:(电子的重力不计)
(1)电子偏离金属板时侧位移Y大小是多少?
(2)电子飞出电场时的速度v1是多少?
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若平金属板右端到屏的距离为s,求OP之长.
图中电阻R1=6Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω,开始调至2Ω,电源电阻r=1Ω.当S闭合时,电源的总功率为16W,电源输出功率为12W.这时灯L正常发光.试求:
(1)灯L的额定功率为多少?
(2)S断开时,灯L的实际功率为多少?
(3)要使L正常发光滑动变阻器的阻值应调至多大?
如图所示,某水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的电压为250V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V.若输电线上损失的功率为5kW,不计变压器的损耗.求:
(1)输电导线上输送的电流;
(2)升压变压器的输出电压U2;
(3)降压变压器的匝数比;
(4)若改用10kV电压输电,则输电线上损失的功率是多大?