【物理—选修3-5】
(1) (6分)关于核电站和核辐射,下列说法中正确的是( )
A.核反应堆发生的是轻核聚变反应
B.核反应堆发生的是重核裂变反应
C.放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定,与外部条件无关
D.放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关
(2) (9分)如图所示,A、B两木块靠在一起放于光滑的水平面上,A、B的质量分别为="2.0" kg ,
="1.5" kg 。一个质量为
="0.5" kg的小铁块C以v0="8" m/s的速度滑到木块A上,离开木块A后最终与木块B一起匀速运动.若木块A在铁块C滑离后的速度为vA="0.8" m/s ,铁块C与木块A、B间动摩擦因数均为μ=0.4,取g=l0m/s2。
求:①铁块C在滑离A时的速度;②木块B的长度至少为多长。
由于受地球信风带和盛行西风带的影响,海洋中一部分海水做定向流动,称为风海流,风海流中蕴藏着巨大的动力资源。因为海水中含有大量的带电离子,这些离子随风海流做定向运动,如果有足够强的磁场能使海流中的正、负离子发生偏转,便可用来发电。图11为一利用风海流经典的磁流体发电机原理示意图,用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道,在管道的上、下两个内表面装有两块金属板M、N,金属板长为,宽为
,两板间的距离为
,将管道沿风海流方向固定在风海流中,在金属板之间加一水平匀强磁场,磁感应强度大小为
,方向由南向北,用导线将M、N外侧连接电阻为
的航标灯(图中未画出)。工作时,海水从东向西流过管道,在两金属板之间形成电势差,可以对航标灯供电,设管道内海水的流速处处相同,且速率恒为
,海水的电阻率为
,海水所受摩擦力与流速成正比,比例系数为
。
(1)求磁流体发电机电动势的大小,并判断M、N两板哪个板电势较高;
(2)由于管道内海水中有电流通过,磁场对管道内海水有力的作用,求此力的大小和方向;
(3)求在时间内磁流体发电机消耗的总机械能。
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如图2所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为,导轨平面与水平面夹角
,导轨上端跨接一定值电阻
,导轨电阻不计,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为
的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持接触良好,金属棒的质量为
、电阻为
,重力加速度为
,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为
时,速度达到最大值
,求:
(1)金属棒开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)金属棒沿导轨下滑距离为的过程中,电阻
上产生的电热?
如图1所示,质量为的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为
的物体A(可视为质点)。一个质量为
的子弹以500m/s的水平速度迅速射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A静止在车上。若物体A与小车间的动摩擦因数
。(g=10m/s2)
(1)平板车最后的速度是多大?
(2)全过程损失的机械能为多少?
(3)A在平板车上滑行的距离为多少?
如图4,光滑水平面上有一质量为的小车,车上表面水平且光滑,车上装有半径为
的光滑四分之一圆环轨道,圆环轨道质量不计且与车的上表面相切,质量为
的小滑块从跟车面等高的平台以
的初速度滑上小车(
足够大,以至滑块能够滑过与环心O等高的b点),试求:
(1)滑块滑到b点瞬间,小车速度多大?(2)滑块从滑上小车至滑到环心O等高的b点过程中,车的上表面和环的弹力共对滑块做了多少功?
(3)小车所能获得的最大速度为多少?
两质点在空间同一点处,同时水平抛出,速度分别是向左和
向右,当两质点速度互相垂直时,它们之间的距离为多大?当两质点的位移相互垂直时,它们之间的距离为多大?