如图所示,竖直平平面内有一边长为L、质量为m,电阻为R的正方形线框在竖直向下的匀强重力场和水平方向的磁场组成的复合场以初速度v0水平抛出。磁场方向与线框平面垂直,磁场的磁感应强度随竖直向下的z轴按B=B0+kz的规律均匀增大。已知重力加速度为g。求:
(1)线框竖直方向速度为v1时,线框中瞬时电流的大小;
(2)线框在复合场中运动的最大电功率;
(3)若线框从开始抛出到瞬时速度大小达到v2所经历的时间为t,那么线框在时间t内的总位移大小为多少。
如图所示,导体杆质量为
,电阻为
,放在与水平面夹角为
的倾斜金属导轨上,导轨间距为
,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为
,电源的内阻不计,重力加速度为
。求:
(1)若导体光滑时,电源的电动势为多大能使导体杆静止在导轨上;
(2)若导体杆与导轨间的动摩擦因数为,且不通电时导体杆不能静止在导轨上,要使杆在导轨上匀速下滑,电源的电动势
应为多大。
如图所示,电荷量为-e,质量为的电子从
点沿与电场垂直的方向进入匀强电场,初速度为
,当它通过电场中
点时,速度与场强方向成
角,不计电子的重力,求:
(1)电子经过点的速度多大;
(2)两点间的电势差多大。
如图所示,电源电动势E=10V、内阻r=0.5Ω,标有“8V,16W”的灯泡L恰能正常发光,电动机M的绕线电阻R=1Ω,求:
(1)电路中的总电流;
(2)电源的总功率;
(3)电动机的输出功率。
如图所示,xOy平面内半径为R的圆O'与y轴相切于原点O。在该圆区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)从O点沿x轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经T0时间从P点射出。
(1)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从圆形区域的边界射出。求电场强度的大小和粒子离开电场时速度的大小;
(2)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的2倍,求粒子在磁场中运动的时间。
(10分)如图所示,一小型发电站通过升压变压器B1和降压变压器B2把电能输送给用户(B1和B2都是理想变压器),已知发电机的输出功率为500kW,输出电压为500V,升压变压器B1原、副线圈的匝数比为1﹕10,两变压器间输电导线的总电阻为2Ω,降压变压器B2的输出电压为220V。求:
(1)输电导线上损失的功率;
(2)降压变压器B2的原、副线圈的匝数比。