一质量为60kg的跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224 m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s(取g=10 m/s2),求:
(1)运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?
(2)运动员展开伞后,所受到的阻力为多少?
(3)运动员在空中的最短时间是多少?
如图所示,宽度
的足够长的U形金属框架水平放置,框架中连接电阻
,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度
,框架导轨上放一根质量为
、电阻
,的金属棒
,棒
与导轨间的动摩擦因数
,现用功率恒定
的牵引力
使棒从静止开始沿导轨运动(
棒始终与导轨接触良好且垂直),当整个回路产生热量
时刚好获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量
(框架电阻不计,
取
)求:
(1)当导体棒的速度达到
时,导体棒上
两点电势的高低?导体棒
两端的电压?导体棒的加速度?
(2)导体棒稳定的速度
?
(3)导体棒从静止到刚好获得稳定速度所用的时间?
发电机输出功率为
100 kW,输出电压是
="250" V,用户需要的电压是
220 V,输电线电阻为
10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.
汽车电动机启动时车灯会变暗,它们与电源之间的连接关系如图所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表示数为
,电动机启动时电流表的示数为
。若电源的电动势
,内阻
,电流表的内阻不计,温度对灯丝电阻的影响忽略不计,求
(1)车灯的电阻R为多少?
(2)电动机启动时车灯的功率为多少?
(2)电动机消耗的电功率为多少?
如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50 cm,bc=ad=30 cm,匝数n=100匝,线圈电阻r=0.2 Ω,外电阻R=4.8 Ω。线圈在磁感应强度B=0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动,角速度ω=100π rad/s。
(1)求产生感应电动势的最大值。
(2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式。
(3)交流电流表和交流电压表的示数各为多少?
(4)此发电机的功率为多少?
带电粒子的质量 m=1.7×10-27kg,电荷量 q=1.6×10-19C,以速度 v =3.2×106m/s 沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B=0.17 T,磁场的宽度L=10 cm,如图所示。不计重力,求:
(1)带电粒子离开磁场时的偏转角θ多大?
(2)带电粒子在磁场中运动多长时间?