(13分)如图(甲)所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝,电阻r=1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.040m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁场的磁感应强度随按如图(乙)所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为,其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期.不计灯丝电阻随温度的变化,
求:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值.
(2)小灯泡消耗的电功率.
(3)在磁感强度变化的0~的时间内,通过小灯泡的电荷量.
(10分)如图所示,一个小型旋转电枢式交流发电机,其矩形线圈的长度为a,宽度为b,共有n匝,总电阻为r。与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻。线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO'匀速转动,沿转轴OO'方向看去,线圈转动方向沿顺时针。
(1)在图中画出线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向。
(2)从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始计时,经多长时间,通过电阻R上的电流的瞬时值第一次为零。
(3)与电阻并联的交流电压表的示数是多少?
(8分) 静止的氮核被速度为v0的中子击中生成碳核和另一种原子核甲,已知与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致,碰后碳核与甲核的动量之比为l:1.
(1)写出核反应方程式.
(2)求与甲核的速度各是多大?
(8分)如图所示,甲乙两船相距40m,一列水波在水面上从左向右传播,当某时刻甲船位于波峰时乙船恰位于波谷,且峰、谷间的高度差为0.4m.若波速为4m/s,
通过计算回答:(1)9s后甲处于上升还是下降状态?
(2)9s内甲上下运动了多少路程?
如图所示是某导体的I-U图象,图中α=45°,下列说法正确的是( )
A.通过电阻的电流与其两端的电压成正比
B.此导体的电阻R=2 Ω
C.I-U图象的斜率表示电阻的倒数,所以R=cot 45°=1.0 Ω
D.在R两端加6.0 V电压时,每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C
如图所示,质子(H)和α粒子(He),以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为 ( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.1∶4