“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆.水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池,游泳池长50 m、宽25 m、水深3 m.设水的摩尔质量为M=1.8×10-2kg/mol,试估算该游泳池中水分子数.
如图所示,一不可伸长的轻质细绳,绳长为L一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球绕O点在竖直平面内做圆周运动(不计空气助力),小球通过最低点时的速度为v。
(1)求小球通过最低点时,绳对小球拉力F的大小;
(2)若小球运动到最低点或最高点时,绳突然断开,两种情况下小球从抛出到落地水平位移大小相等,求O点距地面的高度h;
(3)在(2)中所述情况下试证明O点距离地面高度h与绳长l之间应满足
一水平放置的圆盘,可以绕中心O点旋转,盘上放一个质量是0.4kg的铁块(可视为质点),铁块与中间位置用轻质弹簧连接,如图所示.铁块随圆盘一起匀速转动,角速度是10rad/s时,铁块距中心O点30cm,这时弹簧的拉力大小为11N,g取10m/s2,求
(1)圆盘对铁块的摩擦力大小
(2)在此情况下要使铁块不向外滑动,铁块与圆盘间的动摩擦因数至少为多大?
如图所示是一个交流发电机的示意图,线框abcd处于匀强磁场中,已知ab=bc=10cm,匀强磁场的磁感应强度B=1T,线圈的匝数N=100,线圈的总电阻r=5Ω,外电路负载电阻R=5Ω,线圈以n=10r/s,电表是理想电表,求:
(1)电压表的示数?
(2)从图示位置开始经1/60s的这段时间通过R的电量?
(3)线圈匀速转动一周外力做多少功?
一块N型半导体薄片(称霍尔元件),其横载面为矩形,体积为b×c×d,如图所示。已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e,将此元件放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴方向,并通有沿x轴方向的电流I。
(1)此元件的CC/两个侧面中,哪个面电势高?
(2)试证明在磁感应强度一定时,此元件的CC/ 两个侧面的电势差与其中的电流成正比;
(3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器。其测量方法为:将导体放在匀强磁场之中,用毫安表测量通以电流I,用毫伏表测量C、C/间的电压U, 就可测得B。若已知其霍尔系数,并测得U =0.6mV,I=3mA。试求该元件所在处的磁感应强度B的大小。
有一条河流,河水流量为4m3/s,落差为5m,现利用它来发电,发电效率为50%,发电机输出电压为350V,输电线总电阻为4Ω,允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%,而用户所需电压为220V,求所用的升、降压变压器上原、副线圈的匝数比。(g=9.8m/s2)