某景观喷泉的喷射装置截面图如图所示,它由竖直进水管和均匀分布在同一水平面上的N个喷嘴组成,喷嘴的横截面积均相同,与进水管中心的距离均为r,离水面的高度为h。水泵启动后,水从水池压到喷嘴并沿径向水平喷出,在水池面上的落点与进水管中心的水平距离为R。已知水泵的输出功率恒为P,水的密度为ρ,重力加速度为g,忽略水泵到水面的距离,不计水进入水泵时的速度以及水在管道和空中运动时的机械能损失。求:
(1)水从喷嘴喷出时的速率v;
(2)在水从喷嘴喷出到落入水池面的时间内,水泵对水做的功W和输送水的总质量m;
(3)每个喷嘴的横截面积S0。
在xoy 平面第Ⅰ、Ⅱ象限中,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强为E=,在第Ⅲ、Ⅳ象限中,存在垂直于xoy平面方向如图所示的匀强磁场,磁感应强度B2 =" 2" B1 =" 2" B ,带电粒子a、b先后从第Ⅰ、Ⅱ象限的P、Q两点(图中没有标出)由静止释放,结果两粒子同时进入匀强磁场B1、B2中,再经过时间t第一次经过y轴时恰在点M(0,-
)处发生正碰(即碰前两粒子速度方向相反),碰撞前带电粒子b的速度方向与y 轴正方向成60°角,不计粒子重力和两粒子间相互作用。求:
(1)两带电粒子的比荷及在磁场中运动的轨道半径;
(2)带电粒子释放的位置P、Q两点坐标及释放的时间差。
如图所示,“ ”型木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:
(1)斜面BC的长度;
(2)滑块的质量;
(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功.
如图所示,足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m,电阻忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量m=0.2kg,有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,导体棒与框架间的动摩擦因数为0.5,导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动,通过导体棒截面的电量共为Q=2C.求:
(1)导体棒匀速运动的速度;
(2)导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒的电阻消耗的电功.
(sin37°=0.6cos37°=0.8g=10m/s2)
一物体做匀加速直线运动,初速度为1m/s,第8s内的位移比第5s内的位移多9m,求:
(1)物体的加速度.
(2)物体在4s内的位移.
如图所示,一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为n=的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以α= 45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出。求:
(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大?
(2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少?