磁流体发电是一种新型发电方式,下图是其工作原理示意图。图甲中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为,前后两个侧面是绝缘体,下下两个侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻
相连。整个发电导管处于图乙中磁场线圈产生的匀强磁场里,磁感应强度为B,方向如图所示。发电导管内有电阻率为
的高温、高速电离气体沿导管向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用,产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同,且不存在磁场时电离气体流速为
,电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比,发电导管两端的电离气体压强差
维持恒定,求:
(1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大;
(2)磁流体发电机的电动势E的大小;
(3)磁流体发电机发电导管的输入功率P。
在光滑水平桌面上,有一长为="2" m的木板C,它的两端各有一挡板,C的质量mC="5" kg,在C的正中央并排放着两个可视为质点的滑块A、B,质量分别为mA="1" kg,mB="4" kg,开始时A、B、C都静止,并且AB间夹有少量的塑胶炸药,如图16-5-6所示,炸药爆炸使得A以6 m/s的速度水平向左运动.如果A、B与C间的摩擦可忽略不计,两滑块中任一块与挡板碰撞后都与挡板结合成一体,爆炸和碰撞时间都可忽略.求:
图16-5-6
(1)当两滑块都与挡板相撞后,板C的速度是多大?
(2)到两个滑块都与挡板碰撞为止,板的位移大小和方向如何?
总质量为m的一颗返回式人造地球卫星沿半径为R的圆形轨道绕地球运动到P点时,接到地面指挥中心返回地面的指令,于是立即打开制动火箭向原来运动方向喷出燃气以降低速度并转到跟地球相切的椭圆轨道,如图16-5-4所示.要使卫星对地速度降为原来的,卫星在P处应将质量为Δm的燃气以多大的对地速度向前喷出?
(将连续喷气等效为一次性喷气,地球半径为R0,地面重力加速度为g)
图16-5-4
一质量为6×103 kg的火箭从地面竖直向上发射,若火箭喷射燃料气体的速度(相对于火箭)为103 m/s,求:
(1)每秒钟喷出多少气体才能有克服火箭重力所需的推力?
(2)每秒钟喷出多少气体才能使火箭在开始时有20 m/s2的加速度?
在平静的水面上,有一条载人的小船,船的质量为M,人的质量为m,人相对船静止,船和人以速度v0前进,当人对船以速度u沿跟船的运动相反方向行走时,船的速度是多大?若船长为L,且开始时系统静止,当人从船的一头走到另一头停止时,船后退距离是多少?(水的阻力不计)
倾角为θ、长为L的各面光滑的斜面体置于水平地面上,已知斜面质量为M,今有一质量为m的滑块(可视为质点)从斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,滑块滑到底端时,求斜面后退位移s的大小.