黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备,它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯,然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”.如下图是高压电网的工作电路,高压电网是利用变压器将有效值为220V的交流电压变成高压,高压电网相邻两极间距离为0.5cm,已知空气在常温常压下的击穿电场为6220V/cm,为防止空气被击穿而造成短路,变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少?
如图所示,竖直放置的半径的光滑半圆形细管与水平地面平滑相接,接触处静止一质量的小球A,另一质量的小球B静止于A右侧。现给小球B一水平向左的瞬时冲量,后经B与 A相碰,碰后瞬间二者结为一体,恰好能沿细管运动至最高点。已知小球B与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2。(1)A、B结合体刚进入圆轨道时对轨道的压力;(2)小球B在瞬时冲量作用后的速度。
如图所示:轻弹簧一端连于固定点O,可在竖直平面内自由转动;另一端连接一带电小球P,其质量kg,电荷量q=0.2C。将弹簧保持原长拉至水平后,以初速度竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方点时速度恰好水平,其大小v=15m/s。若、相距R=1.5m,小球P在点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间,小球P脱离弹簧,小球N脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=lT的匀强磁场。此后,小球P在竖直平面内做半径r=0.5m的匀速圆周运动。小球P、N均可视为质点,小球P的电荷量保持不变,不计空气阻力,取。则。(1)判断小球P所带电性,并说明理由。(2)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹性势能变化了多少?(3)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。
如图甲所示,长、宽分别为、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、和均为已知。 在的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直: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匀速转动。求:(1)时间内通过电阻R的电流的大小;(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Q;(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过的过程中,通过电阻R的电荷量q。
2007年10月24日,我国成功地发射了“嫦娥一号”探月卫星。卫星进入地球轨道后还需要对卫星进行10次点火控制。前4次点火,让卫星不断变轨加速,当卫星加速到的速度时进入地月转移轨道向月球飞去。后6次点火的主要作用是修正飞行方向和被月球捕获时的紧急刹车,最终把卫星送入离月面h=200km高的工作轨道(可视为匀速圆周运动)。已知地球质量是月球质量的81倍,,卫星质量为2350kg,地球表面重力加速度,引力恒量。(结果保留一位有效数字)求:(1)地球的质量。(2)卫星从离开地球轨道进入地月转移轨道最终稳定在离月球表面h=200km的工作轨道上外力对它做了多少功?(忽略地球自转及月球绕地球公转的影响)
如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线, 经0.5 s以后,其波形如图中的虚线所示,在该0.5 s内,图中质点运动的路程小于0.6 cm。⑴如果波向右传播,那么波速是多大?周期是多大?⑵如果波向左传播,那么波速可能是多大?周期可能是多大?