(8分)相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置.上端连接一阻值为R的电阻,其他电阻不计。整个装置处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直导轨放在导轨上,如图所示。由静止释放导体棒ab,求:
(1)导体棒ab可达的最大速度vm;
(2)导体棒ab的速度为v=vm/3时的加速度a;
(3)回路产生的最大电功率Pm。
(8分)有一台内阻为1Ω的发电机,供给一学校照明用电,如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为1:4,降压变压器原、副线圈匝数比为4:1,输电线的总电阻为4Ω。全校共有22个班,每班有“220V,40W”灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则
(1)发电机的输出功率多大?
(2)发电机的电动势多大?
(3)输电效率为多少?
(8分)如图(a)所示是旋转电枢式交流发电机的示意图,电枢的电阻r=5Ω,灯泡电阻R=95Ω,图(b)所示是电枢匀速转动时产生正弦式电流的电动势随时时间变化的图象。
(1)线圈产生的电动势在什么位置为零?在什么位置最大?
(2)电动势的峰值、周期和频率各多少?
(3)写出电流的瞬时值的表达式?
(4)电压表和电流表的读数各是多少?
(8分)如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻.导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动.
⑴ab中的感应电动势多大?
⑵ab中电流的方向如何?
⑶若定值电阻R=3.0Ω,导体棒的电阻r=1.0Ω,则电路中的电流多大?
正弦交变电流图象如图6所示,其感应电动势的最大值为_____V,周期为 s,当线圈转速变为原来的倍时,所产生交变电动势的有效值为______V.
如图所示为自动水位报警器的示意图,在水位低于B时,电磁铁所在的控制电路部分断路,_______灯亮;当水位升高到B时,电磁铁所在的控制电路部分接通,_______灯亮.