如图所示,在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为、阻值为的闭合矩形金属线框abcd,用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点无摩擦摆动。金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,细杆和金属框平面始终处于垂直纸面的同一平面内,不计空气阻力。下列判断正确的是
A.由于电磁阻尼作用,金属线框从右侧摆动到左侧最高点的过程中,其速度一直在减小
B.线框摆到最低点瞬间,线框中的磁通量为零,线框中没有电流
C.虽然O点无摩擦,但线框最终会停止摆动
D.由于O点无摩擦,线框最终会在匀强磁场中一直摆动下去
下图是某物体做直线运动的各种图象,其中、、、分别表示物体的速度、加速度、所受到的合外力、动能,则该物体一定不做匀变速直线运动的是
(8分)某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时,停止加热。
(1)若此时锅内气体的体积为V,摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,写出锅内气体分子数的估算表达式。
(2)假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1 J,并向外界释放了2 J的热量。锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少?
(3)已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0(1-αH),其中常数α>0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅,当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。
(14分)如图(a)所示,一个电阻值为R ,匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 。导线的电阻不计。求0至t1时间内
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。
(16分)一个匝数为n =200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁感强度大小为B =0.8T、初始位置如图11所示(线圈平面和磁场方向平行),线圈以ab为轴匀速转动,角速度为ω=5rad/s,已知ab边L1 =15cm,ad边L2 =10cm,线圈的总电阻是R =100Ω。求:
(1)线圈转动过程中的感应电动势的最大值;
(2)线圈从初始位置开始计时,线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式;
(3)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,通过导线截面的电量;
(4)线圈转动1分钟内外力所做的功。
(10分)牛路岭水电站,一部机组装机容量为11000KW,发电机输出电压5500V,用一台升压变压器向某市供电,输送电压110kV,输电线总电阻为20Ω,到用户端再用一台降压变压器降到220V。变压器是理想的。求
(1)升压变压器的变压比n1/n2
(2)降压变压器的变压比n3/n4