如图31-1所示,从阴极K射出的电子经U0=5000V的电势差加速后,沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1=10cm,间距d=4cm的平行金属板AB之间。在离金属板边缘L2=75cm处放置一个直径D=20cm,带有记录纸的圆筒。整个装置放在真空内,电子发射的初速度不计。
(1)若在金属板上加以U1=1000V的直流电压(A板电势高)后,为使电子沿入射方向作匀速直线运动到达圆筒,应加怎样的磁场(大小和方向);
(2)若在两金属板上加以U2=1000cos2πtV的交流电压,并使圆筒绕中心轴按图示方向以n=2转/秒匀速转动。试确定电子在记录纸上的轨迹形状,并画出1秒钟内所记录到的图形。
跳台跳水是我国的传统强项体育运动。我国某优秀跳水运动员在10m跳台项目中,起跳达到最高位置时,估计她的重心离跳台台面的高度为1m,当她下降到手触及水面时要伸直,双肩做一个翻掌压水花的动作,这时她的重心离水面大约也是1m。若从最高点到手触及水面的过程中其重心看作是自由落体运动,那么:
(1)她在空中完成一系列动作可利用的时间为多少?
(2)入水之后,她的重心能下沉到离水面约2.5m处,试估算水对她的平均阻力约为她自身重力的几倍?
粮食存储仓库常常需要利用倾斜的传送带将装满粮食的麻袋运送到高处,如图所示。已知某粮仓的传送带长15m,与水平面的夹角为30º,在电动机的带动下,传送带以0.3m/s的恒定速率向斜上方运送麻袋。电动机的最大输出机械功率为10kw,传送装置本身消耗的功率为4.0kw。设每个麻袋的总质量为90kg,传送带的移动速率保持不变,并设将麻袋放在传送带上时麻袋具有与传送带相同的速度,g取10m/s2。
(1)麻袋被传送带从最底端运送到顶端的过程中,传送带对每个麻袋做的功为多少?
(2)该传送带每分钟最多能运送麻袋多少个?
推行节水工程的转动喷水“龙头”如图所示,“龙头”距地面h,可将水水平喷出,其喷灌半径可达10h。每分钟喷水mkg,所用的水是从地下H深的井里抽取。设水以相同的速率喷出。水泵效率为η,不计空气阻力,试求:
(1)水从喷水“龙头”喷出的初速度
(2)水泵每分钟对水做的功
(3)带动水泵的电动机的最小输出功率
某同学在物理学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如下:
地球质量,
地球半径R=6400km,月球半径r=1740km,
地球表面重力加速度g0=9.80m/s2,
月球表面重力加速度g′=1.56m/s2,
月球绕地球转动的线速度v=1000m/s,
月球绕地球转动一周时间为T=27.3天,
光速C=2.998×105km/s,
1969年8月1日第一次用激光器向位于天顶的月球表面发射出激光光束,经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号。
该同学想利用上述数据估算出地球表面与月球表面之间的距离s,请你利用上述条件,帮该同学设计估算方法。不要求算出具体数据,只需要将最终答案用上述条件中的字母表示出来即可,至少提出两种方法。
北京时间9月27日16时34分,在发射升空43个小时后,神舟七号接到开舱指令,中国航天员开始了中国人第一次舱外活动。中国人的第一次太空行走共进行了19分35秒。期间,翟志刚与飞船一起飞过了9165公里。这意味着,翟志刚成为中国“飞得最高、走得最快”的人。地球半径R取6400Km。地球表面重力加速度(g取10m/s2)
(1)试估算飞船离地面的高度。(结果保留两位有效数字)
(2)试估算飞船在轨道上运行时间的向心加速度。(结果保留两位有效数字)