一台二氧化碳激光器发出的激光功率为P="1" 000 W,出射光束截面积为A="1" mm2,这束光垂直射到温度为T="273" K,厚度为d="2" cm的铁板上,如果有80%的光束能量被激光照射到那一小部分铁板所吸收,并使其熔化成与光束等截面积的直圆柱孔,需要多少时间?铁的有关参数:热容量c="26.6" J/mol·K,密度ρ=7.90×103 kg/m3,熔点Tm="1" 798 K,熔解热L=1.49×104 J/mol,摩尔质量U=56×10-3 kg。
空间某区域内存在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场,在磁场区域内有两相距为L的平行金属导轨PQ、MN固定在竖直平面内,如图所示,导轨PM间连接有一阻值为R的电阻,QN间连接着两块水平放置的金属板a、b,两板相距d,一根电阻为r的导体棒cd与导轨接触良好,不计导轨与导线电阻。当导体棒cd向右匀速运动时,在平行金属板a、b间有带负电的液滴恰好能在竖直平面内做圆周运动,已知液滴质量为m,带电量为q,重力加速度为g。求:
(1)匀强电场的方向,带电液滴的运动方向;
(2)导体棒cd匀速运动的速率为多大?
如图所示,两平行金属导轨固定在水平桌面上,导轨的端点P、Q用一电阻丝相连,两导轨间距离L="0." 2 m。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为,比例系数k="0." 02 T/s,一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直。t=0时刻金属杆紧靠P、Q端,在外力作用下,杆以加速度a=2
从静止开始向导轨的另一端滑动,求出t="10" s时回路中的瞬时感应电动势的大小。
利用气体自激导电发光的霓虹灯,加上80 V以上的电压才会点亮.利用图(a)所示电路,可以在短时间内点亮霓虹灯.已知干电池电动势6 V,内阻5Ω,线圈电阻35Ω,电路中线圈以外回路的电感可忽略不计.先开关闭合,经过一段时间,回路中电流为一定值;再断开开关,霓虹灯短时间内点亮,其特性曲线如图(b)所示.
试求:
(1)闭合开关后,电路中的稳定电流值;
(2)在图中标出断开开关瞬间,流过霓虹灯的电流方向
(3)断开开关瞬间,线圈产生的感应电动势.
(1)除R以外,其余部分的电阻均不计,求R的阻值;
(2)当棒的位移为100 m时,其速度已经达到10 m/s,求此过程中电阻上产生的热量。
如图a所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨距L=" 0.2m" ,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感强度B= 0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图b所示
(1)试分析说明金属杆的运动情况;
(2)求第2s末外力F的瞬时功率。