(10分)宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统,四星系统离其他恒星较远,通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用.已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式:一种是四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上,均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,其运动周期为;另一种形式是有三颗星位于边长为a的等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,其运动周期为,而第四颗星刚好位于三角形的中心不动.试求两种形式下,星体运动的周期之比.
有一个边长为,匝数为匝的正方形闭合线圈处在磁场中,在秒时间内穿过闭合线圈的磁场的磁感应强度B按如图的B-t图所示的规律变化。求: (1)闭合线圈中的感应电动势多大? (2)如果闭合线圈的总电阻是,把一个电阻为的电热器连接在它的两端,在秒时间内通过电热器的电荷量多大?
如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K平衡时水银的位置如图,其中左侧空气柱长度L1=50cm,左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h2=5cm,左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm,大气压为75 cmHg。求: ①右管内气柱的长度L2, ②关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3.
如图所示,导热良好的薄壁气缸放在光滑水平面上,用横截面积为S=1.0×10-2m2的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞杆的另一端固定在墙上.外界大气压强p0=1.0×105Pa。当环境温度为27℃时,密闭气体的体积为2.0×10-3m3。 ①当环境温度缓慢升高到87℃时,气缸移动了多少距离? ②如果环境温度保持在87℃,对气缸施加水平作用力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时气缸受到的水平作用力多大?
如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,电阻r,外电路的电阻为R,a、b的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始,以角速度绕轴匀速转动,求: (1).闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式; (2).线圈从图示位置转过180o的过程中,流过电阻R的电荷量为; (3).线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为。
某小型实验水电站输出功率是20 kW,输电线总电阻是6 Ω。 (1)若采用400 V输电,求输电线路损耗的功率。 (2)若改用4 000 V高压输电,用户端利用n1:n2=20:1的变压器降压,求用户得到的电压。