如图所示,匝数n为100,边长L=0.2m的正方形线圈,在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,从中性面开始以ω=10πrad/s的角速度绕OO′轴匀速转动。若线圈自身电阻r=2Ω,负载电阻R=6Ω,设π2=10,求:
(1)线圈转动0.05s时电路中的电流强度;
(2)线圈转过60o的过程中通过R的电量;
(3)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功?
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如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻r=1Ω,电动机两端电压为5V,电路中的电流为1A,重物A重20N.不计摩擦力,求:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少;
(2)输出功率各是多少;
(3)10s内,可以把重物A匀速提升多高;
(4)若电动机因故不能转动,这时通过它的电流强度多大?电动机实际消耗的电功率多大?
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在水平方向的匀强电场中,一不可伸长的不导电细丝一端连着一个质量为m、电荷量为 +q的带电小球,另一端固定在O点,将小球拉起直至细线与场强方向平行,然后无初速度释放,则小球沿圆弧做往复运动.已知小球摆到最低点的另一侧与竖直方向成的最大角度为θ.求:
(1)匀强电场的方向和大小;
(2)小球经过最低点时细线对小球的拉力大小.
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如图所示,质量为m1的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧k1上,上端与轻弹簧k2相连,轻弹簧k2上端与质量也为m2物体B相连,物体B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质小桶P相连,A、B均静止.现缓慢地向小桶P内加入细砂,当弹簧k1恰好恢复原长时,(小桶一直未落地)求
(1)小桶P内所加人的细砂质量;
(2)小桶在此过程中下降的距离
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如图所示,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A、B的质量均为m.开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0.一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起.求:
(1) 碰撞前瞬间B的速度;
(2)碰撞过程中A、B系统机械能的损失.
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如图所示,一质量m2=0.20 kg的平顶小车,车顶右端放一质量m3=0.25kg的小物体,小物体可视为质点,与车顶之间的动摩擦因数μ=0.4,小车静止在光滑的水平轨道上.现有一质量m1=0.05kg的子弹以水平速度v0=12 m/s射中小车左端,并留在车中.子弹与车相互作用时间很短.若使小物体不从车顶上滑落,g取10 m/s2.
求:(1)最后小物体与小车的共同速度为多少?小车的最小长度应为多少?
(2)小物体在小车上相对小车滑行的时间.
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如图,ABD为竖直平面内的绝缘轨道,其中AB段是长为s=1.25的粗糙水平面,其动摩擦因数为µ=0.1,BD段为半径R=0.2 m的光滑半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103 V/m.一带负电小球以速度v0沿水平轨道向右运动,接着进入半圆轨道后,恰能通过最高点D点.已知小球的质量为m=2.0×10-2 kg,所带电荷量q=2.0×10-5 C,g=10 m/s2.(水平轨道足够长,小球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)
(1)小球能通过轨道最高点D时的速度大小;
(2)带电小球在从D点飞出后,首次落到水平轨道上时的位移大小;
(3)小球的初速度v0.
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(15分)模拟如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与x轴负方向成45°角.在x<0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场,电场强度的大小为E=50 N/C,在y<0且OM的右侧空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=0.2 T.一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=4×103 m/s的初速度进入磁场,已知微粒的带电荷量为q=-4×10-18 C,质量为m=1×10-24 kg.求:
(1)带电微粒第一次经过磁场边界时的位置坐标及经过磁场边界时的速度方向;
(2)带电微粒最终离开电、磁场区域时的位置坐标;
(3)带电微粒在电、磁场区域运动的总时间(结果可以保留π).
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某兴趣小组参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置.图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板.M板上部有一半径为R的弧形的粗糙轨道,P为最高点,Q为最低点,Q点处的切线水平,距底板高为H. N板上固定有三个圆环.将质量为m的小球从P处静止释放.小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q水平距离为L处.不考虑空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)小球从P处静止释放至落到底板上的过程中小球所受重力做的功;
(2)小球运动到Q点时的速度大小;
(3)距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度.
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把一根长为L = 10cm的直导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中。
(1)当导线中通以I1 = 2A的电流时,导线受到的安培力大小为 1.0×10-7N,试求该磁场的磁感应强度的大小B。
(2)若该导线中通以I2 = 3A的电流,试求此时导线所受安培力大小F,并判断安培力的方向。
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