如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T.将一根质量为m=0.05kg电阻为r(大小未知)的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好.现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.取g=10m/s2.求:
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)cd离NQ的距离s;
(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量.
(4)金属棒经历多长时间滑行至cd.
如图所示,正方形导线框abcd的质量为m,边长为l,导线框的总电阻为R.导线框从有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落,下落过程中,导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内,cd边保持水平.磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,磁场上、下两个界面竖直距离为l,已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动,重力加速度为g.求:
(1)cd边刚进入磁场时导线框的速度大小;
(2)比较cd边刚进入磁场时c、d的电势高低并求出cd两点间的电压大小;
(3)从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中,导线框克服安培力所做的功.
如图所示,有一台小型发电机,其矩形线圈的匝数n=200匝,线圈面积S=0.01m2,线圈电阻r=0.5Ω,磁场的磁感应强度时,产生频率f=50Hz的单相正弦交变电流,供电给“220V 2200W”的电器让其正常工作.求:
(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时表达式;
(2)发动机输出端交流电压表的示数;
(3)电阻R的阻值.
风力发电作为新型环保新能源,近几年来得到了快速发展,如图所示风车阵中发电机输出功率为100kW,输出电压是250V,用户需要的电压是220V,输电线总电阻为10Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:
(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比;
(2)输电线损失的电压为多少,用户得到的电功率是多少?
利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况,图甲为某工厂成品包装车间的光传感记录器示意图,光传感器B能接收到发光元件A发出的光,每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示.若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.2 m,则传送带运动的速度是________,该传送带每分钟输送________个工件。
在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按图甲接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路,在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央。则在图乙中:
(1)S闭合时,将螺线管A插入螺线管B的过程中,电流表的指针________;(填右偏、不偏、左偏)
(2)线圈A放在B中不动时,指针将________;(填右偏、不偏、左偏)
(3)线圈A放在B中不动,突然断开开关S,电流表指针将________。(填右偏、不偏、左偏)