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如图所示,是磁流体动力发电机的工作原理图.一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管,其宽度为a,高度为b,其内充满电阻率为ρ的水银,由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0.管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面,实际流体的运动非常复杂,为简化起见作如下假设:

a.尽管流体有粘滞性,但整个横截面上的速度均匀;
b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比;
c.导体的电阻:R=ρl/S,其中ρ、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积;
d.流体不可压缩.
若由铜组成的前后两个侧面外部短路,一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域,磁感强度为B(如图).
(1)写出加磁场后,两个铜面之间区域的电阻R的表达式
(2)加磁场后,假设新的稳定速度为v,写出流体所受的磁场力F与v关系式,指出F的方向
(3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式(用v0、p、L、B、ρ表示);
(4)为使速度增加到原来的值v0,涡轮机的功率必须增加,写出功率增加量的表达式(用v0、a、b、L、B和ρ表示)。

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: * 流体的压强和流速有关
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如图所示,厚度为d的玻璃砖与水平实验桌面成45°角放置。红色激光束平行于水平桌面射到玻璃砖的表面,在桌面上得到两个光点A、B,已知玻璃砖对该红色激光的折射率为。求:AB间的距离L。

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①求此时A部分气体体积与原来体积之比;
②判断此过程中A部分气体是吸热还是放热,并简述理由。

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(1)若一电荷量为+q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向的速度v0做匀速直线运动,求电场强度E和磁感应强度B的大小;
(2)若一电荷量为、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P(0,h,0)时,调整电场使其方向沿x轴负方向、大小为E0。适当调整磁场,则能使带电质点通过坐标Q(h,0,0.5h)点,问通过Q点时其速度大小;
(3)若一电荷量为、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P(0,0.6h,0)时,改变电场强度大小和方向,同时改变磁感应强度的大小,但不改变其方向,带电质点做匀速圆周运动能经过x轴上的某点M,问电场强度和磁感应强度的大小满足什么条件?并求出带电质点经过x轴M点的时间。

某一长直的赛道上,有一辆F1赛车前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶。求:
(1)赛车出发经多长时间追上安全车。
(2)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4m/s的加速度做匀减速直线运动,再经过多长时间两车第二次相遇。

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(1)晚十一点凌晨四点,该信号灯被改为持续闪烁的黄灯,并设置AB、CD路段间限速18km/h。司机停止线AB前80m处发现黄灯,立即开始减速。车头刚好到达AB处速度恰好为18km/h,并以该速度匀速通过此路段。当车尾经过CD线时,卡车开始做a1=4m/s2的匀加速运动,直至恢复原来的速度。求司机因为黄灯而耽误的时间?
(2)早晚高峰期间,该处恢复红绿信号灯。红灯时,AB停止线拦下很多汽车,拦停的汽车笔直地排成一排。相邻两车车头相距L=8m,当绿灯显示“30”时,第一辆汽车启动并做a2=3m/s2的匀加速直线运动,加速到54km/h后匀速运动。事实上,第一个司机看见绿灯到启动需要反应时间0.6s,后一辆车看见前一辆车启动后同样需要反应时间0.6s,问绿灯结束后多少辆汽车通过停止线?

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