问题 问答题

如图所示,两个金属轮A1A2,可绕通过各自中心并与轮面垂直的固定的光滑金属细轴O1O2转动,O1O2相互平行,水平放置。每个金属轮由四根金属辐条和金属环组成,A1轮的辐条长为a1、电阻为R1A2轮的辐条长为a2、电阻为R2,连接辐条的金属环的宽度与电阻都可以忽略。半径为a0的绝缘圆盘D与A1同轴且固连在一起。一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点,绳在D上绕足够匝数后,悬挂一质量为m的重物P。当P下落时,通过细绳带动D和A1绕O1轴转

动。转动过程中,A1、A2保持接触,无相对滑动;两轮与各自细轴之间保持良好的电接触;两细轴通过导线与一阻值为R的电阻相连。除R和A1、A2两轮中辐条的电阻外,所有金属的电阻都不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与转轴平行。现将P释放,试求P匀速下落时的速度。

答案

v=

P被释放后,细绳的张力对D产生机械力矩,带动D和A1作逆时针的加速转动,通过两个轮子之间无相对运动的接触,A1带动A2作顺时针的加速运动。由于两个轮子的辐条切割磁场线,所以在A1产生由周边沿辐条指向轴的电动势,在A2产生由轴沿辐条指向周边的电动势,经电阻R构成闭合电路。A1、A2中各辐条上流有沿电动势方向的电流,在磁场中辐条受到安培力。不难看出,安培力产生的电磁力矩是阻力矩,使A1、A2加速转动的势头减缓。A1、A2从起始的静止状态逐渐加速转动,电流随之逐渐增大,电磁阻力矩亦逐渐增大,直至电磁阻力矩与机械力矩相等,D、A1和A2停止作加速转动,均作匀角速转动,此时P匀速下落,设其速度为v,则A1的角速度  (1)

A1带动A2转动,A2的角速度ω2与A1的角速度ω1之间的关系为ω1a1=ω2a2 (2)

A1中每根辐条产生的感应电动势均为 (3)

轴与轮边之间的电动势就是A1中四条辐条电动势的并联,其数值见(3)式。

同理,A2中,轴与轮边之间的电动势就是A2中四条辐条电动势的并联,其数值为(4)

A1中每根辐条的电阻为R1,轴与轮边之间的电动势就是A1中四条辐条电动势的并联,其数值为RA1=(5)  

A2中每根辐条的电阻为R2,轴与轮边之间的电动势就是A2中四条辐条电动势的并联,其数值为RA2=(6)

A1轮、A2轮和电阻R构成串联回路,其中的电流为I=(7)

以(1)至(6)式代入(7)式,得I=(8)

当P匀速下降时,对整个系统来说,重力的功率等于所有电阻的焦耳热功率之和,即

mgv=I2(R++)  (9)    

以(8)式代入(9)式得v=(10)

阅读理解

根据短文内容,判断正(T)误(F)。

     We often see people in different offices wear different clothes. In America, a businessman goes to 

work in a dark suit, with black shoes, socks and a tie. A reporter goes to work in old blue jeans, a work

 shirt and sneakers (运动鞋). These two kinds of clothes are suitable for their work. 

     If you are a college student who will leave school soon, before starting a job, you have to buy some 

new clothes. And you'd better have a look at "what everyone else is wearing" in the office. On certain

(某种) kinds of business occasions, the men wear only suits with white shirts and dark ties. On others, 

men can wear jackets.

      Dressing is very important. Without it, there is no successful fashion. It would be helpful if everyone 

looks at himself in the mirror before leaving home every morning. 

( )1. It's very common to see people in different offices wear the same clothes.                                  

( )2. If you are a student, you'd better know "what everyone else is wearing" in an office before  

            working there.

( )3. Suits with white shirts and dark ties are for men on certain kinds of business occasions.

( )4. A reporter often goes to work in a dark suit.                                                                

( )5. Dressing is important for successful fashion.                                                                

多项选择题