如图均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的截面积为S,内装有密度为ρ的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强P0,重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动,试求:(1)温度升高到T1为多少时,右管活塞开始离开卡口上升; (2)温度升高到T2为多少时,两管液面高度差为L。
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒ab,通以方向向里的电流,电流强度为I,重力加速度为g, (1)若加竖直向上的匀强磁场,使导体棒静止在斜面上,求所加磁场的磁感应强度B的大小; (2)若匀强磁场的大小、方向都可以改变,要使导体棒能静止在斜面上,求所加磁场的磁感应强度B的最小值和所对应方向。
如图所示,电阻R1=8Ω,电动机绕组电阻R0=2Ω,当电键K断开时,电阻R1消耗的电功率是2.88W;当电键闭合时,电阻R1消耗的电功率是2W,若电源的电动势为6V.求:电键闭合时,电动机输出的机械功率.
如图所示,虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动的方向与原入射方向成θ角。设电子质量为m,电荷量为e,不计电子之间的相互作用力及所受的重力。求: (1)电子在磁场中运动轨迹的半径R;(2)电子在磁场中运动的时间t; (3)圆形磁场区域的半径r。
如图所示,电源电动势E=10.0V,其内阻不计。固定电阻的阻值R1=4.0,可变电阻R2的阻值可在0~10.0之间调节,电容器的电容C=30.0μF。求: (1)闭合开关S,当R2取何值时,R2消耗的功率最大,最大功率为多少。 (2)在R2消耗的功率最大状态时,将开关S断开,这以后流过R1的总电荷量为多少?