如图所示,为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L1、L2,电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计,如图所示.当开关S闭合后( )
A. A1示数变大,A1与A2示数的比值不变
B. A1示数变大,A1与A2示数的比值变大
C. V2示数变小,V1与V2示数的比值变大
D. V2示数不变,V1与V2示数的比值不变
理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端.已知三个灯泡均正常发光.该变压器原、副线圈的匝数之比为
A. 1 : 2 B. 2 : 1 C. 2 : 3 D. 3 : 2
关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是( )
A. 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变
B. 穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等
C. 穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势
D. 原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
两根足够长的光滑平行金属轨道MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上,相距为L,其电阻不计。长度为L、电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。
如图1所示,若在轨道端点M、P之间接有阻值为R的电阻,则导体棒最终以速度v1沿轨道向下匀速运动;如图2所示,若在轨道端点M、P之间接有电动势为E,内阻为R的直流电源,则导体棒ab最终以某一速度沿轨道向上匀速运动。
(1)求图1导体棒ab最终匀速运动时电流的大小和方向以及导体棒ab两端的电势差;
(2)求图2导体棒ab最终沿轨道向上匀速运动的速度v2;
(3)从微观角度看,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在能量转化中起着重要作用。我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请以图1导体棒ab最终匀速运动为例,通过计算分析说明。为了方便,可认为导体棒中的自由电荷为正电荷,如图3所示。
动能定理描述了力对物体作用在空间上累积的效果,动量定理则描述了力对物体作用在时间上累积的效果,二者是力学中的重要规律。
(1)如图所示,一个质量为m的物体,初速度为v0,在水平合外力F(恒力)的作用下,运动一段距离x后,速度变为vt。请根据上述情境,利用牛顿第二定律推导动能定理,并写出动能定理表达式中等号两边物理量的物理意义。
(2)在一些公共场合有时可以看到,“气功师”平躺在水平地面上,其腹部上平放着一块大石板,有人用铁锤猛击大石板,石板裂开而人没有受伤。现用下述模型分析探究。
若大石板质量为M=80kg,铁锤质量为m=5kg。铁锤从h1=1.8m高处由静止落下,打在石板上反弹,当反弹达到最大高度h2=0.05m时被拿开。铁锤与石板的作用时间约为t1=0.01s。由于缓冲,石板与“气功师”腹部的作用时间较长,约为t2=0.5s,取重力加速度g=10m/s2。请利用动量定理分析说明石板裂开而人没有受伤的原因。
如图所示,设电子刚刚离开金属丝时的速度可忽略不计,经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0。偏转电场可看做匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d,不计电子所受重力。求:
(1)电子射入偏转电场时初速度的大小;
(2)电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y;
(3)电子从偏转电场射出时速度的大小和方向。