如图所示,两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15cm的空气柱,气体温度为300K时,空气柱在U形管的左侧。
(i)若保持气体的温度不变,从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱,管内的空气柱长为多少?
(ii)为了使空气柱的长度恢复到15cm,且回到原位置,可以向U形管内再注入一些水银,并改变气体的温度,应从哪一侧注入长度为多少的水银柱?气体的温度变为多少?(大气压强P0=75cmHg,图中标注的长度单位均为cm)
一根长为l的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成370角,重力加速度为g,则这个小球带何种电荷?并求这个匀强电场的电场强度的大小。(已知)
如图所示,光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm,导轨所在的平面与水平面夹角=37°,导轨上端电阻R=0.8,其他电阻不计,导轨放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T。金属棒ab从上端由静止开始下滑,金属棒ab的质量m=0.1kg。(sin37°=0.6,g=10m/s2)
(1)求导体棒下滑的最大速度;
(2)求当速度达到5m/s时导体棒的加速度;
(3)若经过时间t,导体棒下滑的垂直距离为s,速度为v。若在同一时间内,电阻产生的热与一恒定电流I0在该电阻上产生的热相同,求恒定电流I0的表达式(各物理量全部用字母表示)。
一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机的输出功率为为50 kW,输出电压为500 V,升压变压器原、副线圈匝数比为1:5,两个变压器间的输电导线的总电阻为15 Ω,变压器本身的损耗忽略不计,在输电过程中电抗造成电压的损失不计,求:
(1)升压变压器副线圈的端电压;
(2)输电线上损耗的电功率;
如图所示,光滑的金属导轨放在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中。平行导轨的宽度d=0.3m,定值电阻R=0.5。在外力F作用下,导体棒ab以v=20m/s的速度沿着导轨向左匀速运动。导体棒和导轨的电阻不计。求:
(1)通过R的感应电流大小;
(2)外力F的大小。
如图所示,某人乘雪橇从A点以2.0 m/s的速度飞出,落到B点时的速度为12.0 m/s,接着沿水平路面滑至C点停止。人与雪橇的总质量为70kg.(人在空中运动时所受阻力不计,人落地时能量损失也不计)。试求:
(1)A点距BC的高度h为多少?
(2)设人与雪橇在BC段所受阻力为自身重力的0.2倍,求BC距离S多大 (g =10m/s2)