如图甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图,其主要结构有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后板使用绝缘材料,上、下板使用金属材料。图25乙是该主要结构的截面图,上、下两板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连。质量为m、电荷量大小为q的分布均匀的带负电的尘埃无初速度地进入A、B两极板间的加速电场。已知A、B两极板间加速电压为U0,尘埃加速后全都获得相同的水平速度,此时单位体积内的尘埃数为n。尘埃被加速后进入矩形通道,当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和,同时尘埃被收集。通过调整高压直流电源的输出电压U可以改变收集效率η(被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值)。尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用均可忽略不计。在该装置处于稳定工作状态时:
(1)求在较短的一段时间Δt内,A、B两极板间加速电场对尘埃所做的功;
(2)若所有进入通道的尘埃都被收集,求通过高压直流电源的电流;
(3)请推导出收集效率η随电压直流电源输出电压U变化的函数关系式。
如下图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面的面积S=0.01m2,中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体,A、B
都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动,但不漏气,A的质量可不计、B的质量为M,并与一
劲度系数k=5×103N/m的较长的弹簧相连.已知大气压强p0=1×105Pa,平衡时,两活塞间的距离l0=0.6m.现用力压A.使之缓慢向下移动一定距离后,保持平衡.此时,用于压A的力F=5×102N.求: (假定气体温度保持不变.)
此时两活塞间的距离
活塞A向下移的距离.
大气压对活塞A和活塞B做的总功。
总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t
图,试根据图像求:(g取10m/s2)
t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。
估算14s内运动员下落的高度及运动员从飞机上跳下到着地的总时间。
如图所示,一端封闭、粗
细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内,
管内封闭有一定质量的空气,水银槽的截而积上下相同,是玻璃管截面积的5倍,开始时管内空气柱长度为6
cm,管内外水银面高度差为50cm.将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口未离开槽中水银),使管内外水银而高度差变成60cm.(大气压强相当于75cmHg)求:
此时管内空气柱的长度;
水银槽内水银面下降的高度;
图示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3m
,另一台倾斜,传送带与地面的倾角θ=" 37°," C、D两端相距4.45m , B、C相距很近.水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动.将质量为10 kg的一袋大米放在A 端,到达B端后,速度大小不变地传到倾斜的CD部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5.试求:
若CD部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离.
若要米袋能被送到D端,求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C端到D端所用时间的取值范围.
为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。
我国公安部门规定:高速公路上行驶汽车的安全距离为200m,汽车行驶的最高速度为
120km/h.请你根据下面提供的资料,通过计算来说明安全距离为200m的理论依据。(取g=10 m/s2。)
资料一:驾驶员的反应时间:0.3s—0.6s之间。
资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数:
在计算中驾驶员的反应时间、路面与轮胎之间的动摩擦因数应各取多少?
通过你的计算来说明200m为必要的安全距离。