如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一特殊的电子元件,如果将其作用等效成一个电阻,则其阻值与其两端所加的电压成正比,即等效电阻R=kU,式中k为恒量。框架上有一质量为m的金属棒水平放置,金属棒与框架接触良好无摩擦,离地高为h,磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直,将金属棒由静止释放,金属棒沿框架向下运动。不计金属棒及框架电阻,问:⑴金属棒运动过程中,流过金属棒的电流多大?方向如何?⑵金属棒经多长时间落到地面?金属棒下落过程中整个电路消耗的电能为多少?
用2.0×103N的力把一根粗一点的钢筋拉长变细,最后钢筋伸长了20m.若这根钢筋的质量为50kg,它的比热是4.4×102J/(kg·K),假设在拉伸过程中有一半的热量散失.求钢筋的拉伸过程中升高的温度.
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份的总能量w约为1.87×1024J。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1kg水需要2.2 ×106J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面。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,R=6400km)。
雨滴从400m高处由静止下落,设它受到的平均阻力为重力的0.7倍,雨滴在整个落地过程中所产生的热能有30%为其吸收,则落地时雨滴温度升高了多少度? (g=10m/s2 ,水的比热容C=4.2×103J/(kg·℃))
取一个横截面积是3dm2的不高的圆筒,筒内装水0.6kg,用来测量射到地面的太阳能.在太阳光垂直照射2min后,水的温度升高了1℃。 (1) 计算在阳光直射下,地球表面每平方厘米每分钟获得的能量。 (2) 已知射到大气顶层的太阳能只有45%到达地面,另外55%被大气吸收和反射而未到达地面,由此估算出太阳辐射的功率。
气缸中气体的压强为4×105Pa,活塞的面积是40cm2,气体做等压膨胀,推动活塞移动了20cm,求气体做了多少功?