为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置，如图所示，自行车后轮由半径r1=5.0╳10-2m的金属内圈、半径r2=0.40m的金属内圈和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡。在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度B=0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为r1、外半径为r2、张角θ=π/6。后轮以角速度ω="2π" rad/s相对于转轴转动。若不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应。
（1）当金属条ab进入“扇形” 磁场时，求感应电动势E，并指出ab上的电流方向；
（2）当金属条ab进入“扇形” 磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；
（3）从金属条ab进入“扇形” 磁场开始，经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差Uab-t图象；
（4）若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价。
如图所示，一传送带与水平面夹角为θ＝30°，以2 m/s的恒定速度顺时针运行．现将一质量为10 kg的工件轻放于传送带底端，经一段时间送到高度为2 m的高处，工件与传送带间的动摩擦因数为μ＝
.求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能．
太阳能热水器有经济、安全、卫生、环保、节能等优点．如图所示是一种太阳能热水器，该热水器的集热器的有效采光面积为3 m2，能在8 h内使225 L水的温度升高40 ℃.设热水器每平方米面积每秒钟接收太阳能辐射能力为1.4×103 J，即P0＝1.4×103 J/(m2·s)．求：该太阳能热水器的效率是多大？[保留两位有效数字，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]
一种风力发电装置的扇面面积S＝2 m2，当风速v＝10 m/s时，该装置的发电机组输出功率为875 W．已知空气的密度ρ＝1.29 kg/m3，求该装置的能量转化效率．
（1）1791年，米被定义为：在经过巴黎的子午线上，取从赤道到北极长度的一千万分之一.请由此估算地球的半径R.（答案保留两位有效数字）
（2）太阳与地球的距离为1.5×1011 m，太阳光以平行光束入射到地面.地球表面2/3的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量 W约为1.87×1024 J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7％，而且将吸收到的35％能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1 kg水需要2.2×106 J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面.（a）估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR2）；
（b）太阳辐射到地球的能量中只有约50％到达地面，W只是其中的一部分.太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由.
三峡工程的主要数据如下表所示.
| 大坝 |
坝高（m） |
185 |
| 坝长（m） |
2 335 |
|
| 最高蓄水位（m） |
175 |
|
| 水库 |
总库容（m3） |
3.930×1010 |
| 防洪库容量（m3） |
2.215×1010 |
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| 平均年流量（m3） |
4.510×1011 |
|
| 电站 |
总装机数（台） |
26 |
| 总装机容量（kW） |
1.820×107 |
|
| 平均发电量（kW·h） |
8.468×1010 |
请根据表中有关数据完成下列问题.
（1）年平均消耗水能E＝_________J，转化为电能的百分比η＝_________.
（2）若26台发电机组全部建成并同时发电，则按设计要求年发电时间为__________天.
粤公网安备 44130202000953号