如图所示,两根平行的导轨处于同一水平面内,相距为L.导轨左端用阻值为R的电阻相连,导轨的电阻不计。导轨上跨接一质量为m、电阻为r的金属杆,金属杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场宽度为S1.现对杆施加一水平向右的恒定拉力F,使它由静止开始进入磁场区域,当金属杆离开磁场时立即将拉力F撤去,金属杆继续运动了一段距离后停止在导轨上。已知重力加速度为g.
(1)若金属杆在离开磁场前就做匀速直线运动,求匀速运动的速度;
(2)金属杆运动过程,通过电阻R的电量是多少?
(3)若金属杆离开磁场继续运动了S2后停止在导轨上。金属杆运动过程,电阻R产生的热量是多少?
一半径为R的雨伞绕伞柄以角速度ω匀速转动,如图所示,伞边缘距地面高为h,甩出的水滴做平抛运动,在地面上形成一个圆,求此圆半径r为多少?
汽车质量为m,汽车与地面间的最大静摩擦力为车对地面压力的k倍,欲使汽车转弯时不打滑:
(1)如果弯道是一水平的半径为R的圆弧,汽车在弯道处行驶的最大速度为多少?
(2)如果弯道是一倾角为θ、半径为R的圆弧,最理想(即汽车不受摩擦力)的速度为多少?
如图所示,在距地面高为H=45 m处,有一小球A以初速度V0=10 m/s水平
抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度V0同方向滑出,B与地面间
的动摩擦因数为μ=0.5,A、B均可看做质点,空气阻力不计。求:
(1)A球从抛出到落地的时间;
(2)A球从抛出到落地这段时间内的水平位移;
(3)A球落地时,A、B之间的距离。
如图甲,在水平桌面上固定着两根相距0.2m,相互平行的无电阻轨道P和轨道一端固定一根电阻为0.0l Ω的导体棒a,轨道上横置一根质量为40g、电阻为0.0lΩ的金属棒b,两棒相距0.2m.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.开始时,磁感应强度B0="0.10" T(设棒与轨道间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,g取10 m/s2)
(1)若从t=0开始,磁感应强度B随时间t按图乙中图象所示的规律变化,求在金属棒b开始运动前,这个装置释放的热量是多少?
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给b棒施加一个水平向右的拉力,使它做匀加速直线运动.此拉力F的大小随时间t变化关系如图丙所示.求匀加速运动的加速度及b棒与导轨间的滑动摩擦力.
某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电,在用户区再用降压器把电压降为220V供用户使用。已知输电线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4 m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求:
(1)升压变压器的输出电压.
(2)输电线路上的电压损失.
(3) 降压器原、副线圈的匝数比.