水能不产生污染物,是一种清洁能源,位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流量可达每秒6 000 m3,而且是一年四季流量稳定,瀑布落差50 m,若利用这一资源发电,设其效率为50%,估算发电机的输出功率.(g取10 m/s2)
如图所示,在xOy坐标平面的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有沿y 轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场,且电场强度大小与第一象限的相同.现有一质量为m、电荷量为+q的粒子,从坐标为(3l,l)的P点以某一初速度沿x轴负方向开蛤运动,第一次经过X轴上的点为Q点,Q点的坐标为(l,O),接着在第四象限内做匀速圆周运动,第二次经过x轴上的点为坐标原点.已知粒子运动的初动能为2mgl.求:
(1)电场强度E的大小.
(2)粒子经过Q点时的速度口.
(3)粒子在第四象限中运动的时间t.
)2007年11月5日,嫦娥一号探月卫星进入绕月轨道开始进行对月球的科学探测.已知月球的半径约为地球半径的1/4,月球的质量约为地球质量的1/96.(地球表面的量力加速度g取10 m/s2,第一宇宙速度为7.9 km/s,)
(1)月球表面的重力加速度大约是多少?
(2)在月球上要发射一颗环月卫星,则最小发射速度大约为多少?
(3)若飞船登月成功时,宇航员借助一计时表测出近月飞船绕月球一周所需的时间为丁,请你写出月球平均密度的表达式.
如下图甲所示,真空中两水平放置的平行金属板C、D,上面分别开有正对的小孔O1和O2,金属板C、D接在正弦交流电源上,C、D两板间的电压UCD随时间t变化的图线如图(乙)所示。t=0时刻开始,从D板小孔O1处连续不断飘入质量为m=3.2×10-25kg、电荷量q=1.6×10-19C的带正电的粒子(设粒子飘入速度很小,可视为零)。在C板外侧有以MN为上边界CM为左边界的匀强磁场,MN与C金属板相距d=10cm,O2C的长度L=10cm,匀强磁场的大小为B=0.1T,方向如图(甲)所示,粒子的重力及粒子间相互作用力不计,平行金属板C、D之间的距离足够小,粒子在两板间的运动时间可忽略不计。求:
(1)带电粒子经小O2进入磁场后,能飞出磁场边界MN的最小速度为多大?
(2)从0到0.04s末时间内哪些时间段飘入小O1的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN。
(3)磁场边界MN有粒子射出的长度范围。(计算结果保留一位有效数字)
如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径
的
圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,取g=10m/s2。求:
(1)发射该钢球前,弹簧的弹性势能EP多大?
(2)钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少(结果保留两位有效数字)?
如图,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m=6.64×10-27kg、电荷量为q=+3.2×10-19C的粒子(不计
粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1205V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,
)处平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域。
⑴请你求出粒子在磁场中的运动半径;
⑵请你在图中画出粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标;
⑶求出粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间。