如图所示,质量M = 1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,试求:(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?(2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,请在图中画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图像.
如图甲所示,MN、PQ为间距L="0" .5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。取g=10m/s2。求:(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ;(2)cd离NQ的距离s;(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量;(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。
如图所示为示波管的示意图,竖直偏转电极的极板长l=4.0 cm,两板间距离d=1.0 cm,极板右端与荧光屏的距离L=18 cm。由阴极发出的电子经电场加速后,以v=1.6×107 m/s沿中心线进入竖直偏转电场。若电子由阴极逸出时的初速度、电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计,已知电子的电荷量e=1.6×10-19 C,质量m=0.91×10-30 kg。(1)求加速电压U0的大小;(2)要使电子束不打在偏转电极的极板上,求加在竖直偏转电极上的电压应满足的条件;(3)在竖直偏转电极上加的交变电压,求电子打在荧光屏上亮线的长度。
如图所示,一质量M=2.0kg的长木板静止放在光滑水平面上,在木板的右端放一质量m=1.0kg可看作质点的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2。用恒力F向右拉动木板使木板在水平面上做匀加速直线运动,经过t=1.0s后撤去该恒力,此时小物块恰好运动到距木板右端l=1.0m处。在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来。求:(1)小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向;(2)作用于木板的恒力F的大小;(3)木板的长度至少是多少?
如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)。ab棒从静止开始经过时间t=1.5s获得稳定速度,此过程中,通过棒的电量q=2.8C(框架电阻不计,g取10m/s2)。问:(1)ab棒达到的稳定速度多大?(2)棒的电阻R产生热量多少?
风力发电机其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等。(1)利用总电阻R=10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率P0=300kW,输出电压U=10kV,求(1)导线上损失的功率与输送功率的比值;(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ,气流速度为v,风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm;(3)在风速和叶片数确定的情况下,要提高风轮机单位时间接受的风能,简述可采取的措施。