如图所示,BCFD是一在竖直平面的粗糙轨道,其中CFD是直径为R的半圆弧,O为其圆心,EO为一水平平台(EO>R)。现有一质量为m的小球从B点正上方A点自由下落,在B点进入轨道BCD内运动,恰好能通过半圆轨道最高点D点,最后落在水平平台EO上。小球在B点与轨道碰撞的能量损失及运动过程空气阻力忽略不计。求:(1)小球克服摩擦力做的功Wf;(2)小球在EO上的落点与O的距离d。
如图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为L,导轨左端连接一个电阻。一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上。在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B。对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v,之后进入磁场恰好做匀速运动。不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力。求:(1)导轨对杆ab的阻力大小f;(2)杆ab中通过的电流大小及其方向;(3)导轨左端所接电阻的阻值R。
北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。作为北京奥运会主场馆之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位,其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感,还隐藏着一座年发电量约为98550kW·h时的太阳能光伏发电系统,供给体育馆内的照明灯等使用。假如该发电系统的输出功率为1×105W。(1)按平均每天太阳照射6h计,该发电系统一年(365天计)能输出多少电能?(2)假若发电系统的输出电压为250V,现准备向远处输电。所用输电线的总电阻为R线=8Ω,要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%。求应选用匝数比多大的升压变压器。
如图所示,匀强磁场B=0.1T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长ab=0.2m,bc=0.5m,以角速度ω=100πrad/s绕OO′轴匀速转动。当线圈平面通过中性面时开始计时,试求:(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式;(2)由t=0至t=过程中的平均电动势的大小;(3)该交变电流的电动势有效值是多少?
如图所示,在光滑的水平桌面上有一金属容器C,其质量为mC=5 kg,在C的中央并排放着两个可视为质点的滑块A与B,其质量分别为mA=1 kg、mB=4 kg.开始时A、B、C均处于静止状态,用细线拉紧A、B使其中间夹有的轻弹簧处于压缩状态,剪断细线,使得A以vA=6 m/s的速度水平向左弹出,不计一切摩擦,两滑块中任意一个与C侧壁碰撞后就与其合成一体,求:(1)滑块第一次与挡板碰撞损失的机械能;(2)当两滑块都与挡板碰撞后,金属容器C的速度.
静止的氡核(Rn)放出一个速度为v0的α粒子,若衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子及反冲核的动能.已知原子质量单位为u,真空中的光速为c,试求在衰变过程中的质量亏损(在涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计).