图为一输电系统,A地有一台升压变压器,B地有一台匝数比为10∶1的降压变压器,使120盏标有“120V,100W”的灯正常工作,A、B两地输电线的电阻是20Ω,求:(1)升压变压器输出端的电压.(2)若不用变压器,要在B地得到同样大小的电流和电功率,那么在A地要用多大的电压将电能输出?(3)两情况下输电线上损耗功率之比是多少?
如图,xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场,一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的M(a,a)点时,撤去电场,粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出),又从虚线上的某一位置N处沿与y轴负方向成60°角做匀速直线运动。已知磁场方向垂直xoy平面(纸面)向里,磁感应强度大小为B,不计粒子的重力。试求:
(1)电场强度的大小:
(2)N点的坐标;
(3)矩形磁场的最小面积。
如图所示,在E=1×103N/C的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN竖直放置与一水平绝缘轨道MN相切连接,P为QN圆弧的中点,其半径R=40cm,一带负电电荷量q=10-4℃的小滑块质量m=20g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,从位于N点右侧s=1.5m处以初速度v0向左运动,取g=10m/s2。求:
(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块的初速度v0应多大?
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
光电计时器的实验简易示意图如下,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光滑水平导轨MN上放两相同小物块A、B,左端挡板处有一弹射装置P,右端N处与水平传送带理想连接,今将挡光效果好,宽度为d = 3.6×10-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上,且高出物块,并使高出物块部分在通过光电门时挡光.传送带水平部分长度L = 8m,沿逆时针方向以恒定速度v = 6m/s匀速传动.物块A、B与传送带间的动摩擦因数,质量mA =" mB" = 1kg.开始时在A、B间压缩一轻弹簧,锁定其处于静止状态,现解除锁定,弹开A、B,迅速移去轻弹簧,A物块第一次通过光电门,计时器显示读数为t = 9.0×10-4s.取g = 10m/s2,试求:
(1)弹簧储存的弹性势能EP;
(2)物块B沿传送带向右滑动的 最远距离sm;
(3)物块B滑回水平面MN的速度大小;
(4)若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上相碰,且A、B碰后互换速度,则弹射装置P至少必须对A做多少功,才能在AB碰后使B刚好能从Q端滑出;
(5)求在第(4)问的过程中滑块B与传送带之间因摩擦而产生的内能△E.
如图所示,虚线上方有方向竖直向下的匀强电场,虚线上下有相同的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,a b是一根长为的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场中,b端恰在虚线上,将一套在杆上的带正电的电量为q、质量为m的小球(小球重力忽略不计),从a端由静止释放后,小球先作加速运动,后作匀速运动到达b端,已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ=0.3,当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆的半径是
/3,求:
①小球到达b点的速度vb;
②匀强电场的场强E;
③带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值.
2003年10月我国“神舟”五号载人航天飞船的成功发射,标志着我国进入了太空新时代.请回答下列有关问题:
⑴载人航天飞船在发射升空阶段,假定在刚离开地面后的一小段时间内竖直向上做匀加速直线运动。设地面重力加速度为g,匀加速阶段的加速度为a = 8g,求在匀加速阶段飞船内质量为m的人对飞船座椅的压力.
⑵在飞行过程中,若飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T,地球半径为R,地面的重力加速度为g,求飞船的轨道半径r.