如图所示,离子发生器发射一束质量为m,电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压U0加速后,再以某一初速度从a点沿ab方向进入匀强电场区域,abcd所围成的正方形区域是该匀强电场的边界,已知正方形的边长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d。(不计重力)
(1)求离子进入匀强电场的初速度v0?
(2)若离子恰从c点飞离电场,求ac两点间的电势差Uac?
如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K平衡时水银的位置如图,其中左侧空气柱长度L1=50cm,左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h2=5cm,左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm,大气压为75 cmHg。求:
①右管内气柱的长度L2,
②关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3.
如图所示,导热良好的薄壁气缸放在光滑水平面上,用横截面积为S=1.0×10-2m2的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞杆的另一端固定在墙上.外界大气压强p0=1.0×105Pa。当环境温度为27℃时,密闭气体的体积为2.0×10-3m3。
①当环境温度缓慢升高到87℃时,气缸移动了多少距离?
②如果环境温度保持在87℃,对气缸施加水平作用力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时气缸受到的水平作用力多大?
如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,电阻r,外电路的电阻为R,a、b的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始,以角速度
绕轴
匀速转动,求:
(1).闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式;
(2).线圈从图示位置转过180o的过程中,流过电阻R的电荷量为;
(3).线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为。
某小型实验水电站输出功率是20 kW,输电线总电阻是6 Ω。
(1)若采用400 V输电,求输电线路损耗的功率。
(2)若改用4 000 V高压输电,用户端利用n1:n2=20:1的变压器降压,求用户得到的电压。
如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为和
,各接触面间的动摩擦因数均为
。重力加速度为g。
(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;
(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小范围;
(3)本实验中, =0.5kg,
=0.1kg,
=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.1m,取g=10
。 若砝码移动的距离超过
=0.002m,人眼就能感知。 为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?