有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示,当汽车减速时,线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速,同时产生电能储存备用。图1中,线圈的匝数为n,ab长度为L1,bc长度为L2。图2是此装置的侧视图,切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。某次测试时,外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动,电刷端和
端接电流传感器,电流传感器记录的
图象如图3所示(I为已知量),取
边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻
。不计线圈转动轴处的摩擦
(1)求线圈在图2所示位置时,产生电动势E的大小,并指明电刷和
哪个接电源正极;
(2)求闭合电路的总电阻和外力做功的平均功率
;
(3)为了能够获得更多的电能,依据所学的物理知识,请你提出改进该装置的三条建议。
已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示,在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。t2–t1 = 0.1s。求:
(1)该波可能的传播速度υ1;
(2)若波源的振动周期T满足5T < t2–t1 < 6T,且图中P质点在t1时刻的即时速度方向沿y轴正方向,求波速υ2。
(3)若波源的振动周期T满足0.02s < T < 0.025s,且从t1时刻起,图中Q质点比R质点先回到平衡位置,求波速υ3。
某小型实验水电站输出功率是20kW,输电线总电阻是6Ω。
(1)若采用380V输电,求输电线路损耗的功率;
(2)若改用5000V高压输电,用户端利用n1∶n2 = 22∶1的变压器降压,求用户得到的电压。
(计算结果均保留三个有效数字)
质量为M的木块在水平面上处于静止状态,有一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块并与其一起运动,若木块与水平面之间的动摩擦因数为μ,则木块在水平面上滑行的距离为多少?(设子弹与木块作用时间极短)
蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目(如图)。2012年8月3日在伦敦奥运会上,我国运动员董栋勇夺金牌。假设一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。求这段时间内网对运动员的平均作用力是多大?(g取10m/s2)
一群氢原子处于量子数n=4的能级状态,氢原子的能级图如图所示,则:
(1)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏?
(2)用(1)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电效应?发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是多大?
金属 |
铯 |
钙 |
镁 |
钛 |
逸出功W/eV |
1.9 |
2.7 |
3.7 |
4.1 |