有条河流,流量Q=2m3/s,落差h=5m,现利用其发电,若发电机总效率为50%,输出电压为240V,输电线总电阻R=30Ω,允许损失功率为发电机输出功率的6%,为满足用电的需要,使用户获得220V电压,则(1)该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少?(g取10m/s2)(2)能使多少盏“220V100W”的电灯正常发光?
如图所示,固定的光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端a、b间接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行。(1)求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向;(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小a;(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q。
如图所示,在一光滑的水平面上,有三个质量都是m的物体,其中B、C静止,中间夹着一个质量不计的弹簧,弹簧处于松弛状态,今物体A以水平速度v0撞向B,且立即与其粘在一起运动。求整个运动过程中(1)弹簧具有的最大弹性势能;(2)物体C的最大速度。
某天,张叔叔在上班途中沿步行道向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过,此时,张叔叔的速度是1 m/s,公交车的速度是15 m/s,他们距车站的距离为50 m.假设公交车在行驶到距车站25 m处开始刹车,刚好到车站停下,停车10 s后公交车又启动向前开去.张叔叔的最大速度是6 m/s,最大起跑加速度为2.5 m/s2,为了安全乘上该公交车,他用力向前跑去。(1)公交车刹车过程视为匀减速运动,则其加速度大小是多少?(2)分析张叔叔能否在公交车停在车站时安全上车.
交流发电机的端电压是220伏,输出功率为4400瓦,输电导线总电阻为2欧。试求:①用户得到的电压和功率各多大?输电损失功率多大?②若发电机输出端用1:10的升压变压器升压后,经同样输电导线输送,再用10:1的降压变压器降压后供给用户,则用户得到的电压和功率又多大?
(10分)如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求:(1)匀强电场场强E的大小;(2)粒子从电场射出时速度ν的大小;(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。