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题文

夏季某日,某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团,受湿气流影响,两块云团正在以5m/s的相对速度靠近,不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3×109V不变,已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106V/m,云团间的电场可视为匀强电场,问:
(1)大约经过多长时间,将会发生放电现象?
(2)在这次放电中,若从一块云团移到另一云团的电量为500C,闪电历时0.01s,求释放的能量和电荷移动过程中的平均电流强度。
(3)写出在这次放电中,使空气中的氮气和氧气直接化合的化学方程式。
(4)已知1molO2和1molN2化合时要吸收180.7kJ能量,若上述放电发生时放出的总能量有0.1%用于这一反应,那么生成物的物质的量是多少?

科目 物理   题型 综合题   难度 较易
知识点: 匀强电场
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如图,与水平面成37°倾斜轨道AB,其沿长线在C点与半圆轨道CD(轨道半径R=1m)相切,全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内。整个空间存在水平向左的匀强电场,MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为0.4kg的带电小球沿斜面下滑,至B点时速度为,接着沿直线BC(此处无轨道)运动到达C处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且刚好到达D点,从D点飞出时磁场消失,不计空气阻力,g=10m/s2,cos37°=0.8,求:
(1)小球带何种电荷。
(2)小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点距C点的距离。
(3)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功。

.如图所示,轻质细杆竖直位于相互垂直的光滑墙壁和光滑地板交界处,质量均为m的两个小球A与B固定在长度为L的轻质细杆两端,小球半径远小于杆长,小球A位于墙角处.若突然发生微小的扰动使杆沿同一竖直面无初速倒下,不计空气阻力,杆与竖直方向成角(<arccos 2/3)时,求:
(1)球B的速度大小;
(2)球A对墙的弹力大小.

如图所示,在光滑水平面上放一质量为M、边长为l的正方体木块,木块上有一长为L的轻质光滑棒,棒的一端用光滑铰链连接于地面上O点,棒可绕O点在竖直平面内自由转动,另一端固定一质量为m的均质金属小球.开始时,棒与木块均静止,棒与水平面夹角为.当棒绕O点向垂直于木块接触边方向转动到棒与水平面间夹角为的瞬时,求木块速度的大小.

如图所示,静止在水平桌面的纸带上有一质量为0. 1kg的小铁块,它离纸带的右端距离为0. 5 m,铁块与纸带间动摩擦因数为0.1.现用力向左以2 m/s2的加速度将纸带从铁块下抽出,求:(不计铁块大小,铁块不滚动)

(1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间?
(2)纸带对铁块做多少功?

如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MNPQ竖直放置,一个磁感应强度B=0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端MP间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,长为L=0.40m、电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计。(g=10m/s2

时间t(s)
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
下滑距离s(m)
0
0.02
0.10
0.21
0.41
0.61
0.81
1.01


求:(1)在前0.4s的时间内,金属棒ab电动势的平均值;
(2)金属棒的质量;
(3)在前0.7s的时间内,电阻R上产生的热量。

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