如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在x>0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d =2m。一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q = -3.2×10-19C的带电粒子从P点,其坐标为(0 , 1m)以速度V = 4×104m/s,沿x轴正方向进入电场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:
(1)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
(2)若只改变上述电场强度的大小,且电场左边界的横坐标x′处在范围内,要求带电粒子仍能通过Q点,求此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。
质量为m的小球悬挂于O点,悬线长为l,如图建立平面直角坐标系xOy,y轴沿悬线竖直向下。现将小球拉到(l,0)点后无初速释放,不计空气阻力和钉子的直径,试计算:
(1)如果在(0,l)点钉一枚钉子可以挡住细线,那么细线刚碰到钉子后对小球的拉力是多大?
(2)如果将钉子钉在y=的水平虚线上某位置,要求细线碰到钉子后能够绕钉子做圆周运动通过最高点,那么钉子所钉的位置的横坐标x应该满足什么条件?
如图所示,让一滑块以初速度从A点出发,沿两个不同的轨道滑行分别到达C点或D点后水平抛出。已知两个轨道是固定的而且光滑,A、B、E在同一水平地面上, C、D、E在同一竖直线上,D点距地面的高度为h,C点高度为2h, 重力加速度为g。
(1)求滑块沿ABC滑道和ABD滑道运动,最后最后平抛的落点与E点间的距离sC和sD;
(2)如果要求sC >sD,那么滑块的初速度应满足什么条件?
某发电站通过燃烧煤来发电,煤的热值为500J/kg,热能发电效率为80%,发电站通过升压器、输电器和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户,发电机输出的功率是100kW,输出电压是250V,升压变压器原、副线圈匝数比是1:25,输电线上功率损失为4%,用户需用电压 220V,则:
(1)输电线上的电阻和降压器的匝数比各是多少?
(2)若用60kW分配给生产用电,其余电能用来照明,那么可装25W的电灯多少盏?
(3)燃烧10kg煤有多少热能转化为电能?
如图所示,某小型水电站发电机输出功率为10kW,发电机输出电压为400V,向远距离用户供电,为了减少电能损失,使用2kW高压输电,最后用户得到220V、9.5kW的电力(即电功率).求:
(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2;
(2)输电线路导线电阻R线;
(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比n3:n4。
有一条河流的河水流量为4m3/s,落差为5m,现利用它建水电站,使用的发电机效率为50%,发电机输出电压为350V,输电线的电阻为4,允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%,而用户所需要担忧地方国营220V,求所用的理想升压变压器、降压变压器上的原、副线圈的匝数比。