【题目】如图所示,一小型发电机内有匝矩形线圈,线圈面积,线圈电阻可忽略不计在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中,以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动,发电机线圈两端与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,线圈转过角的过程中通过电阻R横截面的电荷量;
(3)线圈匀速转动10s,电流通过电阻R产生的焦耳热计算结果保留二位有效数字
【答案】(1)V (2) (3)J.
【解析】
正弦式电流给灯泡供电,电压表显示是电源电压的有效值,要求电路中灯泡的电流或功率等,均要用正弦式电流的有效值而求有效值方法:是将交流电在一个周期内产生热量与将恒定电流在相同时间内产生的热量相等,则恒定电流的值就是交流电的有效值通过横截面的电荷量则需要用交流电的平均值,而电器的耐压值时则交流电的最大值.
(1)当线圈与磁感线平行时,线圈中感应电动势的最大值,则为V
(2)设从线圈平面通过中性面时开始,线圈转过角所用时间为,
线圈中的平均感应电动势
通过电阻R的平均电流
在时间内通过电阻横截面的电荷量,
(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
经过电流通过电阻产生的焦耳热
解得J.
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【题目】如图,在真空中的竖直面内建立直角坐标系xoy,在x轴下方有匀强电场(图中未画出),现将一群带正电的初速度均为v0的同种微粒从第一象限的不同位置水平抛出,微粒均能到达原点O,且过原点后均做直线运动。现在x轴下方沿垂直纸面向里的方向上增加匀强磁场,磁感应强度大小为B。粒子的质量为m,电量为q,不考虑微粒间的相互作用,重力加速度为g。
(1)求抛出点所在曲线对应的函数关系式;
(2)试证明:经磁场偏转后,所有粒子返回y轴时均通过同一点p,并求出该点的坐标;
(3)若m=0.01kg,q=0.02C,v0=6ms,B=1T,g=10m/s2,某粒子第一次返回x轴时的坐标为(10,0),求该粒子抛出点的坐标。
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【题目】如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图象,一个带电粒子仅受电场力作用在x=0处由静止释放沿x轴正向运动,且以一定的速度通过x=x2处,则下列说法正确的是
A. x1和x2处的电场强度均为零
B. x1和x2之间的场强方向不变
C. 粒子从x=0到x=x2过程中,电势能先增大后减小
D. 粒子从x=0到x=x2过程中,加速度先减小后增大
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【题目】浙江省诸暨陈蔡镇是我省有名的板栗产地。如图为老乡敲打板栗的情形,假设某一次敲打时,离地4m处的板栗被敲打后以4m/s的速度水平飞出。已知板栗的质量为20g,(忽略空气阻力作用,以地面为零势能面) ,则关于该板栗下列说法正确的是( )
A. 水平飞出时的重力势能是0.08J
B. 落地时的机械能为0.16J
C. 在离地高1m处的势能是其机械能的5/24
D. 有可能击中离敲出点水平距离为5m的工人
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【题目】经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1∶m2 =3∶1,则可知( )
A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为1∶3
B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶1
C. m1做圆周运动的半径为L
D. m2做圆周运动的半径为 L
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【题目】2007年10月24日,中国首颗探月卫星“嫦娥一号”从西昌卫星发射中心发射升空,11月26日,中国第一幅月图完美亮相,中国首次月球探测工程取得圆满成功.我国将在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器,进行首次月球样品自动取样并安全返回地球。假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的M点,并沿水平方向以初速度v0抛出一个质量为m的小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点N,斜面的倾角为,已知月球半径为R,月球的质量分布均匀,万有引力常量为G,求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度.
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【题目】在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图象如图甲、乙所示,则 ( )
A. 前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动
B. 后2 s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向
C. 4 s末物体坐标为(6 m,2 m)
D. 4 s末物体坐标为(4 m,4 m)
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【题目】如图所示,有一间距为L且与水平方向成θ角的光滑平行轨道,轨道上端接有电容器和定值电阻,S为单刀双掷开关,空间存在垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B。将单刀双掷开关接到a点,一根电阻不计、质量为m的导体棒在轨道底端获得初速度v0后沿着轨道向上运动,到达最高点时,单刀双掷开关接b点,经过一段时间导体棒又回到轨道底端,已知定值电阻的阻值为R,电容器的电容为C,重力加速度为g,轨道足够长,轨道电阻不计,求:
(1)导体棒上滑过程中加速度的大小;
(2)若已知导体棒到达轨道底端的速度为v,求导体棒下滑过程中定值电阻产生的热量和导体棒运动的时间。
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【题目】2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下,长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接,滑道BC高h=10 m,C是半径R=20 m圆弧的最低点,质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,加速度a=4.5 m/s2,到达B点时速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。
(1)求长直助滑道AB的长度L;
(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小;
(3)若不计BC段的阻力,画出运动员经过C点时的受力图,并求其所受支持力FN的大小。
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