AB为半圆弧ACB的水平直径,C为ACB弧的中点,AB=1.5m,从A点平抛出一小球,小球下落0.3s后落到ACB上,则小球抛出的初速度v0为(g取10m/s2)( )
A.1.5m/s B.0.5m/s C.3m/s D.4.5m/s
在光滑水平面上有质量均为lkg,半径均为5cm的A、B两个小球.如图所示,小球.A从很远处以水平速度v0=2m/s向右正对B球运动,从某时刻两小球间开始有F=2N的恒定引力作用。在经过一段时间后,两球间距缩小4m,从此时刻起,两球间开始有F'=2N的恒定斥力作用。
(1)两球从开始有引力作用到开始有斥力作用经历时间为多少?
(2)为了使两球不相碰,开始有斥力时两球球心间距离应满足什么条件?
(10分)如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30°角,两导轨的间距l=0.50m,一端接有阻值R=1.0Ω的电阻。质量m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上,与轨道垂直,电阻r=0.25Ω。整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。t=0时刻,对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F,使之由静止开始沿斜面向上运动,运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计,g取10m/s2,求:
(1)4.0s末金属棒ab瞬时速度的大小;
(2)4.0s末力F的瞬时功率。
(12分)如图所示,一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈匝数N=100,线圈电阻r=3Ω,ab=cd=0.5m,bc=ad=0.4m,磁感应强度B=0.5T,电阻R=311Ω,当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时,求:
(1)感应电动势的最大值;
(2)t=0时刻,线圈在图示位置,写出此交变电流电动势的瞬时值表达式;
(3)此电压表的示数是多少?
(10分)如图所示,带有微小开口(开口长度可忽略)的单匝线圈处于垂直纸面向里的匀强磁场中,线圈的直径为m,电阻,开口处AB通过导线与电阻R=8Ω相连,已知磁场随时间的变化图像如乙图所示,求:
(1)线圈AB两端的电压大小为多少?
(2)在前2秒内电阻上的发热量为多少?
(10分)如图所示,AB、CD是水平放置的光滑导轨,轨距为L=0.5m,两轨间接有电阻R=4Ω,另有一金属棒ef恰好横跨在导轨上,并与导轨保持良好接触。已知ef棒的电阻为1Ω,其它电阻不计。若整个装置处在B=0.5T、方向垂直向里的匀强磁场中,现将ef棒以V=10m/s的速度水平向右作匀速运动。
求:(1)ef棒产生的感应电动势大小Eef。
(2)维持ef棒作匀速运动所需水平外力的大小和方向。