如图,半径为R的环形塑料管固定在竖直面放置,AB为管的水平直径,管的粗细远小于管的半径,AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑,现将一质量为m、带正电小球从管中A点静止释放,已知小球受到的重力与它受到的电场力相等,重力加速度为g,则释放后:求小球第一次经过最低点D时的速率;小球第二次经过最高点C时,管壁对小球的作用力?
如图甲所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0、B1和t1均为已知。在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动,求: (1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小; (2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量; (3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量。
交管部门强行推出了“电子眼”,机动车违规现象大幅度减少.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,行驶速度v0均为54km/h.当两车快要到十字路口时,甲车司机看到红灯亮起,于是紧急刹车,乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车(乙车司机的反应时间=0.4s,反应时间内视为匀速运动).已知甲车、乙车紧急刹车时产生的加速度大小分别为、. (1)若甲司机看到红灯时车头距警戒线,要避免闯红灯,他的反应时间不能超过多少? (2)乙车刹车后经多长时间速度与甲车相等? (3)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车刹车前的距离x0至少多大?
如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属导轨MN、PQ,间距为L,其右端接有阻值为R的电阻和理想交流电压表,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.导体棒ef垂直于导轨放置,且与两导轨接触良好,导体棒接入电路的电阻为r,其它电阻不计,现让导体棒在ab、cd之间往复运动,其速度随时间的关系为(vm和T已知). (1)写出导体棒产生的电动势的表达式,并求出电压表的示数; (2)求一个周期T内R中产生的焦耳热Q; (3)若ab与cd的距离为x,求导体棒从ab滑到cd过程中通过电阻R的电量q.
一个静止的质量为M的放射性原子核发生衰变,放出一个质量为m、速度大小为v的α粒子,设衰变过程中释放的核能全部转化为新原子核和α粒子的动能,真空中光速为c.求: ① 衰变后新原子核速度大小为多少? ② 衰变过程中质量亏损为多少?
新疆达坂城风口的风速约为υ = 20m/s,设该地空气的密度为ρ = 1.4kg/m3,若把通过横截面积S = 20m2的风能的50%转化为电能,利用上述已知量推导计算电功率的公式,并求出发电机电功率的大小。