动车组列车（如图17所示）是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（拖车）编成一组，它将动力装置分散安装在多节车厢上。在某次试运行中共有4节动车和4节拖车组成动车组，每节动车可以提供Pe=750kW的额定功率，每节车厢平均质量为m=20t。该次试运行开始时动车组先以恒定加速度a=0.5m/s2启动做直线运动，达到额定功率后再做变加速直线运动，总共经过550s的时间加速后，动车组便开始以最大速度vm=270km/h匀速行驶。设每节动车在行驶中的功率相同，行驶过程中每节车厢所受阻力相同且恒定。求：
（1）动车组在匀加速阶段的牵引力大小；
（2）动车组在整个加速过程中每节动车的平均功率；
（3）动车组在整个加速过程中所通过的路程（计算结果保留两位有效数字）。
如图所示为一种加速度仪的示意图。质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。求：
（1）系统的加速度，(以向右为正)和电压表读数u的函数关系式．
（2）将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的?为什么?
（3）若电压表指针指在满刻度的3／4位置，此时系统的加速度大小和方向如何?
某水电站发电机的输出功率为100 kW，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。要求在输电线上损失的功率控制为5 KW。请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算：
（1）降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少?
（2）输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?
（3）两个变压器的匝数比各应等于多少?
一台小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以
恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=200。穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示。发电机内阻，r=5.0Ω，外电路电阻R=95Ω。求：
（1）此交流发电机产生的感应电动势的峰值Em；
（2）串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数；
（3）此发电机的输出功率P出。
如图所示，矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界，四者相互平行），磁感应强度大小均为B，矩形区域的长度足够长，两磁场宽度及BB′与CC′之间的距离均相同。某种带正电的粒子从AA′上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α＝30°角进入磁场（如图所示，不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0；当速度为v0时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间为
。求：
⑴粒子的比荷
；
⑵磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度d；
⑶速度为v0的粒子从O1到DD′所用的时间。
如图所示，两根相距为
=1m的足够长的平行光滑金属导轨，位于水平的xOy平面内，一端接有阻值为
的电阻．在
的一侧存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度B只随x的增大而增大，且它们间的关系为B=
x，其中
。一质量为m=0.5kg的金属杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动．当t=0时金属杆位于x=0处，速度为
=
，方向沿x轴的正方向。在运动过程中，有一大小可调节的外力F作用于金属杆，使金属杆以恒定加速度a=
沿x轴正方向匀加速直线运动。除电阻R以外其余电阻都可以忽略不计．求：当t=4s时施加于金属杆上的外力为多大。