在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时,试求(1)运动员竖直向下拉绳的力;(2)运动员对吊椅的压力。
核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.0160u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u=1.66×10-27kg。(1)写出氘和氚聚合的反应方程。(2)试计算这个核反应释放出来的能量。(3)若建一座功率为3.0×105kw的核聚变电站,假设聚变所产生的能量有一半变成了电能,每年要消耗多少氘的质量?(一年按3.2×107s计算,光速c=3.00×108m/s,结果取二位有效数字)
如图所示为伦琴射线管的示意图,K为阴极,A为对阴极,假设由K极发射的电子初速度为零,当AK之间所加直流电压U=30kV时,电子被加速打在对阴极A上,使之发射出伦琴射线,设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量.已知电子电量e=1.6×10-19c,质量m=0.91×10-30kg,普朗克常数h=6.63×10-34J·s,问: (1)电子到达对阴极的速度多大(取一位有效数字) (2)由对阴极发出的伦琴射线的最短波长多大? (3)若AK间的电流为10mA,那么每秒从对阴极最多能辐射多少个伦琴射线光子?
半径为R的半圆柱形玻璃砖,横截面如图所示。O为圆心。已知玻璃的折射率为。当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为45°,一束与MN平面成450的平行光束射到玻璃砖的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出。求能从MN平面射出的光束的宽度为多少?
一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图(甲)所示,图中U=12 V的直线为图线的渐近线.现将该电源和一个变阻器R0接成如图(乙)所示电路,已知电源允许通过的最大电流为2 A,变阻器的最大阻值为R0=22 Ω.求: (1)电源电动势E和内电阻r; (2)空载时A、B两端输出的电压范围. (3)A、B两端所能接负载的电阻的最小值.
如图所示,质量为0.05 kg、长l=0.1 m的铜棒,用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5 T.不通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度θ=37°,求此棒中恒定电流多大?(不考虑棒摆动过程中产生的感应电流,g取10 N/kg)