如图甲所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0、B1和t1均为已知。在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。求:
(1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小;
(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;
(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量。
(12分)一宇宙空间探测器从某一星球的表面垂直升空,假设探测器的质量恒为1500 kg,发动机的推力为恒力,宇宙探测器升空到某一高度时,发动机突然关闭,如下图表示其速度随时间的变化规律.
(1)升空后0~9 s,9~25 s,25~45 s,即在图线上OA、AB、BC三段对应时间内探测器的运动情况如何?
(2)求探测器在该行星表面达到的最大高度.
(3)计算该行星表面的重力加速度.(假设行星表面没有空气)
16汽车刹车前速度为20m/s,刹车获得的加速度大小为2m/s2,求:
(1)汽车经多长时间会停下;
(2)汽车刹车开始后15s内滑行的距离;
在我国东北寒冷的冬季,雪橇是常见的运输工具,如图所示. 沿水平冰道滑行的雪橇(包含货物)总质量m=1000kg.某时刻马给雪橇施加的水平拉力大小F=400N,雪橇做匀速直线运动.取g=10m/s2,求:
(1)雪橇受到的摩擦力大小;(2)雪橇与冰道之间的动摩擦因数.
如图所示,一个半径极小的小球,质量为
,带电量为
,用绝缘丝线悬挂在某水平匀强电场
中,当小球静止时,测得悬线与竖直方向的夹角为
(
,
),试求:
(1)小球受哪几个力而平衡?
(2)匀强电场
的方向;
(3)小球所受电场力的大小及匀强电场E的大小。
足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球飞来的方向为正方向,求足球在这段时间内的加速度。