图为一注射器,针筒上所标刻度是注射器的容积,最大刻度Vm=20ml,其活塞的横截面积为2cm2。先将注射器活塞移到刻度V1=18ml的位置,然后用橡胶帽密封住注射器的针孔。已知环境温度t1=27℃,大气压p0=1.0×105Pa,为使活塞移到最大刻度处,试问:(活塞质量及活塞与针筒内壁间的摩擦均忽略不计。)(i)若把注射器浸入水中缓慢加热,水温须升至多少℃?(ii)若沿注射器轴线用力向外缓慢拉活塞,拉力须达到多大?
两颗卫星在同一轨道平面绕地球作匀速圆周运动,地球半径为R,a卫星离地面的高度为R,b卫星离地面的高度为3R,则 (1)a、b两卫星运行的线速度大小之比Va∶Vb是多少? (2)a、b两卫星的周期之比Ta∶Tb是多少? (3)a、b两卫星所在轨道处的重力加速度大小之比ga∶gb是多少?
在平面直角坐标系xoy中,第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限存在垂直于直角坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y 轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示,不计粒子的重力,求: (1)M、N两点间的电势差UMN; (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r; (3)粒子从M点运动到P点的总时间。
2006年3月7日美国《国防工业日报》报道,BAE公司武器系统分部将利用合同资金550万美元,为美海军设计和生产32兆焦实验型小尺寸电磁炮。预计于2007年完成。电磁炮是一种理想的兵器,其原理图如下图,把待发炮弹(导体)放置在磁场中的两平行光滑导轨上,给导轨通一大电流,使炮弹在安培力作用下沿轨道滑行,并以某一速度发射出去。若导轨宽L=2m,长S=500m,通过的电流I=20A,导轨间所加匀强磁场的磁感应强度B=55T,弹体质量(包括金属杆)m=22克,则: (1)电磁炮离开导轨时的最大速度是多大? (2)安培力做功的最大功率是多少?
如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一半径r=10cm,电阻R=0.01Ω,质量m=0.02Kg的金属圆环以v0=10m/s的速度向一面积足够大,磁感应强度B=0.2T的匀强磁场滑去,当圆环刚好有一半进入磁场时圆环的加速度为a=40m/s2,求此过程圆环增加的内能。
如图所示,匝数为100、边长为0.2m的正方形线圈,在磁感应强度为2T的匀强磁场中,从中性面开始以10πrad/s的角速度绕OO′轴匀速转动。若线圈自身电阻为2Ω,负载电阻R=6Ω,π2≈10,则开始转动s内在电阻R上产生的热量为多少焦耳?