两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图12-3-21所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
图12-3-21
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g |
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b |
C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为![]() |
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 |
目前电能都是通过电网采用有线方式传输的.人们一直梦想能无线传输电能,梦想在日常生活中实现无线充电,甚至不用电池.现在,一个科学研究小组在实验中取得了可喜的进展,也许,人类的这一梦想不久就能实现.
(1)实现无线传输能量,涉及能量的________、传播和接收.
(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波
( ).
A.在传输中很多能量被吸收 |
B.在传播中易受山脉阻隔 |
C.向各个方向传输能量 |
D.传输能量易造成电磁污染 |
(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能,接收器获得的功率P与它到天线塔的距离R相关,实验测量P和R的部分数据如下表:
R/m |
1 |
2 |
4 |
5 |
x |
10 |
P/W |
1 600 |
400 |
100 |
y |
25 |
16 |
①上表中的x=________,y=________.
②根据表中的数据可归纳出P和R之间的关系为________.
(4)由于在传输过程中能量利用率过低,无线传播电能还处于实验室阶段.为早日告别电线,实现无线传输电能的工业化,还需要解决一系列问题,请提出至少两个问题.
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一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=0时刻的波形如图甲所示.图甲中某质点的振动图像如图乙所示.
质点N的振幅是________m,振动周期为________s,图乙表示质点________(从质点K、L、M、N中选填)的振动图像,该波的波速为________m/s.
(14分)简谐运动的振动图线可用下述方法画出:如图 (1)所示,在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P,让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动,笔P在纸带上画出的就是小球的振动图像.取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向,纸带运动的距离代表时间,得到的振动图线如图 (2)所示.
(1)为什么必须匀速拖动纸带?
(2)刚开始计时时,振子处在什么位置?t=17 s时振子相对平衡位置的位移是多少?
(3)若纸带运动的速度为2 cm/s,振动图线上1、3两点间的距离是多少?
(4)振子在________s末负方向速度最大;在________s末正方向加速度最大;2.5 s时振子正在向________方向运动.
(5)写出振子的振动方程.
带电π介子静止时的平均寿命是2.6×10-8 s,某加速器射出的带电π介子的速率是2.4×108 m/s.试求:
(1)在实验室中测得这种粒子的平均寿命是________;
(2)上述π介子的速率衰变前在实验室中通过的平均距离为________.
随着我国经济的高速发展,我国的铁路、公路、航空、航海的运输和交通也高速的发展,高速铁路已达2 319 km,京沪高铁已将建成,京津高铁在2008年8月已经运行,动车组可达350 km/h的速度飞快前进,北京至天津从地面上测量为148 km,地面上的人测量动车组从北京到天津的时间为28 min,那么从高速列车上测量,从北京到天津运行的路程为________km,运行的时间为________min.