如图，在一匀强电场中的A点，有一点电荷，并用绝缘细线与固定点O点相连，原来细线刚好被水平拉直，而没有伸长。让点电荷从A点由静止开始运动，求点电荷经O点正下方时的速率v。已知电荷的质量m=1.0×10-4kg，电量q=+1.0×10-7C,细线长度L=10cm，电场强度E=1.73×104V/m，g=10m/s2。
如图18所示，上海磁悬浮列车专线西起上海地铁2号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长29．863公里。由中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线。
磁悬浮列车的原理如图19所示，在水平面上，两根平行直导轨间有竖直方向且等间距的匀强磁场B1、B2，导轨上有金属框abcd，金属框的面积与每个独立磁场的面积相等。当匀强磁场B1、B2同时以速度v沿直线导轨向右运动时，金属框也会沿直线导轨运动。设直导轨间距为L＝0.4m，B1＝B2＝1T，磁场运动速度为v＝5m/s，金属框的电阻为R＝2Ω。试求：
（1）若金属框不受阻力时，金属框如何运动；
（2）当金属框始终受到f＝1N的阻力时，金属框相对于地面的速度是多少；
（3）当金属框始终受到1N的阻力时，要使金属框维持最大速度，每秒钟需要消耗多少能量？这些能量是谁提供的？
潮汐能是一种有待开发新能源，利用涨、落潮位差，可以把潮汐势能转化为动能再通过水轮机发电。如图17所示为双向型潮汐电站示意图，在海湾建一拦水坝，使海湾与大海隔开构成水库, 在坝上安装水轮发电机组，利用潮汐造成的坝内、外水位差, 引导高水位的海水通过水轮发电机, 将机械能转变成 。海水密度
=1.0
103 kg/m2, g =10m/s2。
(1)试用图中规定的符号，画出涨潮和落潮时，海水双向流动的路径。
(2)已知某潮汐电站海湾水库面积约2.5106 m2, 假设电站的总能量转换效率为10% ，该电站的年发电总量1.0
107 kW·h ，电站发电功率为3.2103 kW。试推算出大坝两侧涨、落潮的平均潮差及日满负荷工作的时间。
某研究性学习小组，为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力（风力）的影响因素，进行了模拟实验研究。图12为测定风力的实验装置图，其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝电阻较大；一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC＝H；有风时金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点（如图13中虚线所示）.细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。
(1)已知电源的电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______________________。
(2)研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关，于是他们进行了如下的实验：
实验一：使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数。
表一 球半径r＝0.50cm
| 风速(m/s) |
10 |
15 |
20 |
30 |
| 电压表示数（V） |
2.40 |
3.60 |
4.81 |
7.19 |
由表一数据可知：在球半径一定的情况下，风力大小与风速的关系是_______________________。
实验二：保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在球半径不同情况下电压表的示数。
表二 风速v＝10 m/s
| 球半径(cm) |
0.25 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
| 电压表示数（V） |
9.60 |
2.40 |
1.07 |
0.60 |
由表二数据可知：在风速一定的情况下，风力大小与球半径的关系是_______________________。（球体积公式
）
(3)根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为_________________________。
(11分)（选做，适合选修3—4的同学）如图11所示，青藏铁路开通后，物理探究小组的几个学生乘青藏铁路火车去旅游, 到达玉珠峰 (昆仑山东段最高峰，位于格尔木南160公里的昆仑山口以东, 其两侧矗立着众多5000米左右的山峰，均有现代冰川发育), 玉珠峰美景倾到了探究小组的学生, 他们想迅速估测出玉珠峰的海拔高度，但是他们只带了一些轻质绳子、小刀、小钢卷尺、可当作秒表用的手表和一些食品，附近还有石子、树木等, 其中一个人根据物理知识很快就测出了海拔高度。 请写出他们测量的方法、需记录的数据，推导出计算高峰的海拔高度的计算式。
粤公网安备 44130202000953号