如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,一个半径r =0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T,线圈的电阻为R1=0.50Ω,它的引出线接有R2=9.5Ω的小电珠L,外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正,忽略左右往复运动的转换时间)。求:
(1)线圈运动时产生的感应电动势E的大小;
(2)线圈运动时产生的感应电流I的大小,并在图丁中画出感应电流随时间变化的图象,至少画出0~0.4s的图象(在图甲中取电流由C向上通过电珠L到D为正);
(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;
(4)该发电机的输出功率P.
(本小题12分)如图所示,物重30 N,用OC绳悬挂在O点,OC绳能承受最大拉力为20N,再用一绳系OC绳的A点,BA绳能承受的最大拉力为30 N,现用水平力拉BA,可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度?
在匀强电场中,将一电荷量为的负电荷由
点移到
点,其电势能增加了
,已知
、
两点间距离为
,两点连线与电场方向成
角,如图16所示,则:
(1)在电荷由移到
的过程中,电场力做了多少功?
(2)、
两点间的电势差为多少?
(3)该匀强电场的电场强度为多大?
如图所示,为电阻箱,V为理想电压表。当电阻箱读数为
时,电压表读数为
;当电阻箱读数为
时,电压表读数为
。求:
(1)电源的电动势和内阻
;
(2)当电阻箱读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值为多少?
氢原子核外电子在与核的库仑力下做匀速圆周运动,若氢原子核外电子的轨道半径为,电子质量为
,电量为
,求电子绕核运动的周期。(静电力常量为
)
带电量为Q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直。已知:电容器的极板长为L,极板间距为d,两极板的电压为U2,重力不计,求:(1)经过加速电场后的速度;(2)离开电容器电场时的偏转量;(3)穿出速度的大小和方向。