超导体现象是20世纪人类重大发现之一,目前我国已研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行。
(1)超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零,这种性质可以通过实验研究。将一个闭合超导金属圆环水平放置在匀强磁场中,磁感线垂直于圆环平面向上,逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场,若此后环中的电流不随时间变化,则表明其电阻为零。请指出自上往下看环中电流方向,并说明理由。
(2)为探究该圆环在超导状态的电阻率上限,研究人员测得撤去磁场后环中电流为I,并经一年以上的时间t未检测出电流变化。实际上仪器只能检测出大于
的电流变化,其中
I,当电流的变化小于
时,仪器检测不出电流的变化,研究人员便认为电流没有变化。设环的横截面积为S,环中定向移动电子的平均速率为v,电子质量为m、电荷量为e。试用上述给出的各物理量,推导出
的表达式。
(3)若仍试用上述测量仪器,实验持续时间依旧为t,为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限的准确程度更高,请提出你的建议,并简要说明实现方法。
如图所示,三条轻绳共同连结于O点,A、B固定在天花板上,另一条绳下端挂一重200 N的物块,处于静止状态。绳的方向如图所示。求OA、OB两绳的拉力分别为多少?
如图所示,水平面上有一个质量m=2kg的物体,物体与水平面的动摩擦因数为=0.2,在F=14N的水平力作用下,由静止开始沿水平面做匀加速直线运动。求:
(1)物体运动的加速度是多大?(2)6s内通过的距离是多少?
.如图所示,质量mA=2kg的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰好能匀速下滑。现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮,另一端系住物体B,释放后物体A沿斜面以加速度a=2m/s2匀加速上滑。(sin37o=0.6,cos37o=0.8)
求:(1)物体A与斜面间的动摩擦因数;
(2)物体B的质量。
某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为4m/s2,飞机速度达到80m/s时离开地面升空。如果在飞机达到起飞速度时,突然接到命令停止起飞,飞行员立即制动飞机,使飞机做匀减速运动,加速度大小为5m/s2。如果请你为该类型的飞机设计一条跑道,使飞机在这种特殊情况下仍不至滑出跑道,则设计的跑道长度至少要多长?
如图所示,质量m=10kg的木箱静止在水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.4。现用F=60N的水平恒力向右拉动木箱,求:(1)木箱的加速度大小;
(2)经过5s时木箱的速度大小。