摘要: 如图10-1-26所示.一小型发电机内有n=100匝的矩形线圈. 线圈面积S=0.10 m2.线圈电阻可忽略不计.在外力作用下矩形线 圈在B=0.10 T的匀强磁场中.以恒定的角速度ω=100π rad/s绕垂 直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动.发电机线圈两端与R=100 Ω 的电阻构成闭合回路.求: (1)线圈转动时产生感应电动势的最大值, (2)从线圈平面通过中性面时开始.线圈转过90°角的过程中通过电阻R横截面的电荷量, (3)线圈匀速转动10 s.电流通过电阻R产生的焦耳热. 解析:(1)线圈中感应电动势的最大值Em=nBSω=3.14×102 V. (2)设从线圈平面通过中性面时开始.线圈转过90°角所用时间为Δt.线圈中的平均感应电动势=n 通过电阻R的平均电流== 在Δt时间内通过电阻横截面的电荷量 Q=Δt==1.0×10-2 C. (3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流.电阻两端电压的有效值U= Em经过t=10 s电流通过电阻产生的焦耳热Q热=t 解得Q热=4.9×103 J. 答案:(1)3.14×102 V (2)1.0×10-2 C (3)4.9×103 J
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如图5-1-26所示,一个小球从高h=10 m处以水平速度v0=10 m/s抛出,撞在倾角θ=45 °的斜面上的P点,已知AC=5 m(g=10 m/s2),求:
(1)P、C之间的距离.
(2)小球撞击P点时速度的大小和方向.
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如图5-2-26所示,一个质量为0.6 kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失).已知圆弧的半径R=0.3 m,θ=60°,小球到达A点时的速度vA=4 m/s.(取g=10 m/s2)求:
(1)小球做平抛运动的初速度v0;
(2)P点与A点的水平距离和竖直高度;
(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力.
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如图9-3-26所示,电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15 m,两导轨间距L=0.75 m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5 Ω 的电阻,磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场垂直轨道平面向上.阻值r=0.5 Ω,质量m=0.2 kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热Q1=0.1 J.(取g=10 m/s2)求:
(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W安;
(2)金属棒下滑速度v=2 m/s时的加速度a.
(3)为求金属棒下滑的最大速度vm,有同学解答如下:由动能定理,W重-W安=
mv
,…….由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答.
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