如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量为M=2kg的小车,车上的平台是粗糙的,平台长度为s0=3.5 m,停在光滑的水平桌面旁.现有一质量为m=l kg的质点C以vo=10 m/s的初速度沿水平桌面滑上与桌面等高的平台,然后经A点离开平台,并恰好落在小车平板上的B点.O为A点在平板上的投影点,已知OA=h=5 m,OB=s=4 m,g取10 m/s2,求: (1)质点C刚离开平台A点时,小车获得的速度多大? (2)C与平台间的动摩擦因数µ为多少?
用密度为 d 、电阻率为 ρ 、横截面积为A的薄金属条制成边长为 L 的闭合正方形框 abb`a` 。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的 aa` 边和 bb` 边都处在磁极之间,极间磁感应强度大小为 B 。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)。
(1)求方框下落的最大速度 v m (设磁场区域在数值方向足够长);
(2)当方框下落的加速度为 g 2 时,求方框的发热功率 P ;
(3)已知方框下落时间为 t 时,下落高度为 h ,其速度为 v t ( v t < v m ) 。若在同一时间 t 内,方框内产生的热与一恒定电流 I 0 在该框内产生的热相同,求恒定电流 I 0 的表达式。
环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量 m=3×103kg 。当它在水平路面上以 v=36km/h 的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流 I=50A ,电压 U=300V 。在此行驶状态下 (1)求驱动电机的输入功率 P 电 ; (2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率 P 机 ,求汽车所受阻力与车重的比值( g取10m/s2 ); (3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果,简述你对该设想的思考。 已知太阳辐射的总功率,太阳到地球的距离,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
两个半径均为 R 的圆形平板电极,平行正对放置,相距为 d ,极板间的电势差为 U ,板间电场可以认为是均匀的。一个 α 粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达抚极板是恰好落在极板中心。已知质子电荷为 e ,质子和中子的质量均视为 m ,忽略重力和空气阻力的影响,求: (1)极板间的电场强度 E ;
(2) α 粒子在极板间运动的加速度 a ;
(3) α 粒子的初速度 v 0 。
如图所示,在坐标系 Oxy 的第一象限中存在沿 y 轴正方向的匀速磁场,场强大小为 E 。在其它象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。 A 是 y 轴上的一点,它到坐标原点 O 的距离为 h ; C 是 x 轴上的一点,到 O 的距离为 L 。一质量为 m ,电荷量为 q 的带负电的粒子以某一初速度沿 x 轴方向从 A 点进入电场区域,继而通过 C 点进入磁场区域。并再次通过 A 点,此时速度方向与 y 轴正方向成锐角。不计重力作用。试求:
(1)粒子经过 C 点速度的大小和方向;
(2)磁感应强度的大小 B 。
用放射源钋的 α 射线轰击铍时,能发射出一种穿透力极强的中性射线,这就是所谓铍"辐射"。1932年,查德威克用铍"辐射"分别照射(轰击)氢和氨(它们可视为处于静止状态)。测得照射后沿铍"辐射"方向高速运动的氨核和氦核的质量之比为7:0。查德威克假设铍"辐射"是由一种质量不为零的中性粒子构成的,从而通过上述实验在历史上首次发现了中子。假设铍"辐射"中的中性粒子与氢或氦发生弹性正碰,试在不考虑相对论效应的条件下计算构成铍"辐射"的中性粒子的质量。(质量用原子质量单位 u 表示, 1u 等于1个 C 12 原子质量的十二分之一。取氢核和氦核的质量分别为 1.0u 和 14u 。)