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磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式,下圖是其工作原理示意圖。 圖中發(fā)電導(dǎo)管是一個(gè)水平放置的上下、前后封閉的矩形塑料管,其寬度為,高度為,內(nèi)部充滿電阻率為的水銀,前后兩個(gè)側(cè)面有寬度為、電阻可略的導(dǎo)體電極,這兩個(gè)電極用電阻不計(jì)的導(dǎo)線相連,導(dǎo)體電極間有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)水銀的流速隨磁場有無而不同。設(shè)發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)水銀不可壓縮且流速處處相同,水銀所受摩擦阻力總與流速成正比,不存在磁場時(shí),發(fā)電導(dǎo)管兩端由渦輪機(jī)產(chǎn)生的壓強(qiáng)差維持水銀具有恒定流速為。
(1)加磁場后,兩個(gè)電極區(qū)域間的電阻的表達(dá)式;
(2)加磁場后,水銀穩(wěn)定流速為,寫出水銀所受的磁場力與關(guān)系式并指出的方向;
(3)加磁場后,仍維持水銀具有恒定流速,求發(fā)電導(dǎo)管的輸入功率。
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質(zhì)量為M=6 kg的木板B靜止于光滑水平面上,物塊A質(zhì)量為=3 kg,停在B的左端。質(zhì)量為=1 kg的小球用長為的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O上,將輕繩拉直至水平位置后,由靜止釋放小球,小球在最低點(diǎn)與A發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損失,物塊與小球可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。已知A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,重力加速度。求:
(1)小球與A碰撞前的瞬間,繩子對小球的拉力F的大。
(2)為使A、B達(dá)到共同速度前A不滑離木板,木板長L至少多長。
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在以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心、邊長為L的正方形EFGH區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,如圖所示。在A處有一個(gè)粒子源,可以連續(xù)不斷的沿軸負(fù)方向射入速度不同的帶電粒子,且都能從磁場的上邊界射出。已知粒子的質(zhì)量為m,電量大小為q,不計(jì)重力和粒子間的相互作用。
(1)若粒子從與軸的交點(diǎn)射出,試判斷粒子的電性并計(jì)算粒子射入磁場的速度的大。
(2)若粒子以速度射入磁場,求粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間。
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某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。是一段粗細(xì)均勻的金屬電阻絲,是阻值為的保護(hù)電阻,學(xué)生電源的輸出電壓為,電流表可視為理想電表。
①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖所示,其直徑為 。
②先接通電源,后閉合電鍵,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為零,利用多用電表檢查故障(電路中故障只有一處)。先將選擇開關(guān)旋至直流電壓檔,將紅表筆固定在接線柱,再將黑表筆依次接、、、、接線柱,對應(yīng)的多用電表的示數(shù)分別為0、0、、、。由此可以判斷電路發(fā)生的故障是 。
③排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),閉合電鍵,調(diào)節(jié)線夾的位置,記錄金屬電阻絲的長度和對應(yīng)的電流表的示數(shù),根據(jù)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),做出了圖像,由圖象和測得的數(shù)據(jù)可估算出該金屬絲的電阻率為 。(保留2位有效數(shù)字)
④若電流表不能視為理想電表,考慮電流表的電阻,則電阻率的測量值 真實(shí)值。
(選填“大于”、“等于”或“小于”)
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如圖所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺、電火花計(jì)時(shí)器、紙帶和帶鐵夾的重物。
①為了完成實(shí)驗(yàn),除了所給的器材,還需要的器材有 。(填字母代號)
A.毫米刻度尺 B.秒表
C.的直流電源 D. 的交流電源
②下列做法正確的是 。(填字母代號)
A.實(shí)驗(yàn)時(shí),必須用秒表測出重物下落的時(shí)間
B.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)選用質(zhì)量大,體積小的重物
C.實(shí)驗(yàn)操作時(shí),紙帶應(yīng)被豎直提著,使重物靠近計(jì)時(shí)器,先
釋放紙帶,后接通電源
D.用毫米刻度尺測出重物下落的高度,并通過
計(jì)算出瞬時(shí)速度
③實(shí)驗(yàn)中得到一條比較理想的紙帶,在點(diǎn)跡較清晰的部分選取某點(diǎn)作為起始點(diǎn),圖中、、、為紙帶上選取的四個(gè)連續(xù)點(diǎn)。分別測量出、、到的距離分別為、、。重物和紙帶下落的加速度 。
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如圖所示,在傾角為θ的斜面上以速度v0水平拋出一小球,設(shè)斜面足夠長,已知小球質(zhì)量為m,重力加速度為g,則從拋出開始計(jì)時(shí),經(jīng)過時(shí)間t= ,小球落到斜面上;在整個(gè)過程中小球動量變化量的大小為 。(不計(jì)空氣阻力)
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如圖所示,實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在時(shí)刻的波形圖,虛線是這列波在時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是,則下列說法正確的是
A.這列波的振幅為
B.這列波沿軸正方向傳播的
C.在時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)速度沿軸負(fù)方向
D.經(jīng)過,處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為
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如圖所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)匝,副線圈匝數(shù)匝,交流電源的電壓,電阻,電表均為理想交流電表。則下列說法中正確的是
A.交流電的頻率為
B.電流表的示數(shù)為
C.變壓器的輸入功率為
D.電壓表的示數(shù)為
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“嫦娥二號”衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度為,已知衛(wèi)星在該軌道運(yùn)動的線速度、周期、月球的半徑和萬有引力常量,僅利用以上條件能求出
A.月球的質(zhì)量和平均密度 B.衛(wèi)星運(yùn)動的向心加速度
C.月球表面的重力加速度 D.月球和衛(wèi)星間的萬有引力
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如圖所示,在傾角為的光滑固定斜面上,有兩個(gè)質(zhì)量均為的小球、,它們用勁度系數(shù)為的輕彈簧連接,現(xiàn)對施加一水平向右的恒力,使、均靜止在斜面上,此時(shí)彈簧的長度為,下列說法正確的是
A.彈簧的原長為
B.水平恒力大小為
C.撤掉恒力的瞬間小球A的加速度為
D.撤掉恒力的瞬間小球B的加速度為
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