磁流体发电是一种新型发电方式,图中的图1和图2是其工作原理示意图。图1中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为、
、
,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻
相连。整个发电导管处于图2中磁场线圈产生的匀强磁场里,磁感应强度为B,方向如图所示。发电导管内有电阻率为
的高温、高速电离气体沿导管向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用,产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同,且不存在磁场时电离气体流速为
,电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比,发电导管两端的电离气体压强差
维持恒定,
求:(1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大;
(2)磁流体发电机的电动势E的大小;
(3)磁流体发电机发电导管的输入功率P
如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机线圈的电阻R0=0.5Ω,电键S1始终闭合。当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336W,求
(1)电源的内电阻;
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。
如图所示,质量为的汽车以恒定功率
从
点由静止出发,先沿着长度为
,倾角为
的斜面运动到
(其受到的阻力为车重
倍),随后沿着长度为
的水平面运动到
(其受到的阻力为车重
倍)。若
和
足够长,汽车在
、
段最后均可达到匀速行驶。求:
(1)汽车在段和
段达到匀速行驶时,其速度
和
分别为多大?耗时分别为多少?
(2)为了省油,汽车发动机在段至少还需工作多久才能到达
点。
(3)若汽车可先沿着长度为的水平面运动(其受到的阻力为车重
倍),随后沿着长度为
,倾角为
的斜面运动到
点(其受到的阻力为车重
倍)。为简单计,设
,请问与原路径相比,哪个更省时,为什么?
如图所示,一光滑的曲面与长L=2m的水平传送带左端平滑连接,一滑块从曲面上某位置由静止开始下滑,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,传送带离地面高度h0=0.8m。重力加速度g=10m/s2。
(1)若传送带固定不动,滑块从曲面上离传送带高度h1=1.8m的A处开始下滑,求滑块落地点与传送带右端的水平距离;
(2)若传送带以速率v0=5m/s顺时针匀速转动,求滑块在传送带上运动的时间。
已知万有引力常量为G,地球半径为R,同步卫星距地面的高度为h,地球的自转周期为T。某同学根据以上条件,提出一种计算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法:地球赤道表面的物体随地球作匀速圆周运动,由牛顿运动定律有。又根据地球上的物体的重力与万有引力的关系,可以求得地球赤道表面的物体随地球自转的线速度的大小v。
(1)请判断上面的方法是否正确。如果正确,求出v的结果;如不正确,给出正确的解法和结果。
(2)由题目给出的条件再估算地球的质量。
金华到衢州动车共3趟,每趟运行时间约30分钟。把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组,如图所示.假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。
(1)若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少?
(2)若动车组在匀加速运动过程中,通过第一个50m所用时间是10s,通过第二个50m所用时间是6s,则动车组的加速度为多少?