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如图所示区域Ⅰ、Ⅱ分别存在着匀强电场E1、E2。已知区域Ⅰ宽L=0.8m,区域Ⅱ...

如图所示区域Ⅰ、Ⅱ分别存在着匀强电场E1E2。已知区域Ⅰ宽L0.8m,区域Ⅱ足够宽, 且与水平成45°角斜向右上方,E22kV/m方向水平向左。绝缘薄板BL2.8m质量mB1.6kg置于光滑水平面上,其左端与区域Ⅰ的左边界平齐。带电量为q=+1.6×10—3C质量mA1.6kg的带电体A可视为质点,与木板间的动摩擦因数μ0.1,置于木板的最左端由静止释放。(g10m/s2)求:

(1)带电体A进入区域Ⅱ时的速度

(2)木板B的最终速度

(3)整个过程由于摩擦产生的热量

 

(1)4m/s (2)(3) 【解析】(1)带电体在第一个区间运动时,由受力分析可知: 即与木板之间没有摩擦力,带电体单个物体在第一个区间运动,在水平方向上, 由牛顿第二定律得: ,代入数据解得: , 由匀变速运动的速度位移公式得: ,代入数据解得: ; (2)当带电体进入第二区间时,分别对A、B、AB系统由牛顿第二定律求出加速度,然后应用运动学公式求出B的速度,由牛顿第二定律得: 对A: ,代入数据解得: , 对B: 得: , 设经时间t,A、B速度相等,设为 ,速度相等后加速度为 , 由匀变速运动的速度位移公式得 ,代入数据解得t=1s, 由位移公式得: , 代入数据解得: ; ,则: ; 又 ; ,故当A到达薄板右端时两者速度相等, 由牛顿第二定律得,代入数据解得, 由速度位移公式得: ,由速度公式得: ,解得 ; 由公式 第一个阶段A物体向右边加速到4m/s过程中,f=0, 第二阶段A向右减速,B向右加速过程中, 第三阶段AB一起向有减速到0,反向加速过程中,没有相对位移, 综上所述,(1)4m/s;(2);(3)  
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如图,AC两点分别位于x轴和y轴上,OCA=30°,OA的长度为L。在OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以平行于y轴的方向从OA边射入磁场。已知粒子从某点射入时,恰好垂直于OC边射出磁场,且粒子在磁场中运动的时间为t0。不计重力。

(1)求磁场的磁感应强度的大小;

(2)若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场,恰好从OC边上的同一点射出磁场,求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和;

(3)若粒子从某点射入磁场后,其运动轨迹与AC边相切,且在磁场内运动的时间为,求粒子此次入射速度的大小。

 

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有一台内阻为1 Ω的太阳能发电机,供给一个学校照明用电,如图415所示,升压变压器匝数比为14,降压变压器的匝数比为41,输电线的总电阻R4 Ω,全校共22个班,每班有“220 V 40 W”6盏,若全部电灯正常发光,则

1)发电机输出功率多大?

2)发电机电动势多大?

3)输电效率多少?

 

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如图甲所示,一小型发电机内的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转动,线圈匝数n100,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图乙所示。发电机线圈电阻r4.0Ω,外电路中的电阻R,灯泡L电阻RL12Ω,不计其他电阻,交流电流表为理想电流表。求:

(1)线圈转动的角速度ω

(2)交变电流表的读数.

 

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如图所示,足够长、倾角θ=37°的光滑倾斜导轨与粗糙水平导轨相连,导轨宽L=1 m,处在垂直于倾斜导轨向上的匀强磁场B中;导体棒abcd都垂直于导轨,ab在倾斜导轨上,cd在水平导轨上,质量都是m=0.2 kg,电阻分别为rab=2 Ωrcd=3 Ωab棒由静止开始运动,经过一段时间,通过cd棒电荷量q=1Cab刚好达到最大速度v=6 m/scd始终静止。sin37°0.6cos37°0.8g10 m/s2,导轨电阻不计。求:

1)磁感应强度B的大小;

2)这段时间内,cd棒受到静摩擦力的最大值和方向;

3)这段时间内,cd棒中产生的热量Qcd

 

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如图所示,有矩形线圈,面积为S,匝数为n,整个线圈内阻为r,在匀强磁场B中绕OO'轴以角速度ω匀强转动,用电刷与外电路相连,外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过90˚的过程中,求:

1)平均感应电动势的大小;

2)电阻R产生的热量;

3)通过电阻R的电量。

 

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