如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.10 m、匝数n=20匝的线圈,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).线圈所在位置磁感应强度的大小均为B=T,线圈的电阻为R1=0.50 Ω,它的引出线接有电阻为R2=9.5 Ω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,便有电流通过小电珠.当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计).求:
(1)线圈速度随时间的变化关系式;
(2)电压表的示数;
(3)线圈所受到安培力随时间的变化关系式.
如图所示,竖直放置的两块足够长的平行金属板,相距0.08m,两板间的电压是2400V,在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10﹣3kg的带电小球,平衡后,丝线跟竖直方向成30°角,若将丝线剪断,则在剪断丝线后,(g取10m/s2)
(1)说明小球在电场中做什么运动;
(2)求小球的带电量;
(3)设小球原来到负极板的距离为0.06m,则经过多少时间小球碰到金属板?
如图所示电路中电源电动势为E=3.2V,电阻R=30Ω,小灯泡的额定电压为3.0V,额定功率为4.5W,当S接1时,电压表读数3V,求:
(1)电源内阻r;
(2)当S接到位置2时,通过计算分析小灯泡能否正常发光.
研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m,减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g取10m/s2.求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少.
从离地500m的空中自由落下一个小球,取g=10m/s2求:
(1)经过多少时间落到地面;
(2)从开始落下时刻起,在第1s内的位移;
(3)落下一半时间的位移.
在平直公路上以12m/s的速度行驶的汽车,因故以4m/s2的加速度紧急刹车,求:
(1)汽车刹车后2s末的速度;
(2)汽车刹车后4s内的位移.