12.(北京)磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图1是在平静海面上某实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。如图2所示,通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m。工作时,在通道内沿z轴正方向加B=8.0T的匀强磁场;沿x轴负方向加匀强电场,使两金属板间的电压U=99.6V;海水沿y轴方向流过通道。已知海水的电阻率=0.20·m。
(1)船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向;
(2)船以=5.0m/s的速度匀速前进。若以船为参照物,海水以5.0m/s的速率涌入进水口,由于通道的截面积小于进水口的截面积,在通道内海水速率增加到vd=8.0m/s。求此时两金属板间的感应电动势U感;
(3)船行驶时,通道中海水两侧的电压按U’=U-U感计算,海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力。当船以=5.0m/s的速度匀速前进时,求海水推力的功率。
11.(海南)据报道,最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示。炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离m,导轨长L=5.0m,炮弹质量。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可以认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T,方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为,求通过导轨的电流I。忽略摩擦力与重力的影响。
10.(山东)某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时,停止加热。
(1)若此时锅内气体的体积为V,摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,写出锅内气体分子数的估算表达式。
(2)假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少?
(3)已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0(1-αH),其中常数α>0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅,当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。
9.跳绳比赛是一种较剧烈的运动,某同学质量为50kg,他每分钟跳绳120次,假定在每次跳跃中,脚与地接触时间是跳跃一次所需时间的3/5,运动过程中测得他的心跳每分钟140次,血压平均为3×104Pa,已知心跳一次约输送10-4m3的血液,平时心脏正常工作的平均功率约为1.5W,g取10m/s2,求:(1)该同学腾空高度约多大?(2)跳绳时克服重力做功的平均功率多大?(3)此时他的心脏的平均功率比平时提高了多少倍?
8.小汽车正前方S处有一辆正在以速度v0行驶的载重卡车,此时小汽车因有急事需追赶载重卡车,于是立即通知载重卡车司机以加速度a1做匀减速运动,同时小汽车从静止开始以加速度a2做匀加速运动,试求小汽车需多长时间可追上载重卡车。
某同学对此题的解法为:小汽车追上载重卡车时,有,由此可求得小汽车追上载重卡车所需的时间t。
问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需的时间;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果(只需列出方程即可)。
7.某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯,该扶梯在电压为380 V的电动机带动下以0.4 m/s的恒定速率向斜上方移动,电动机的最大输出功率为4.9 kW。不载人时测得电动机中的电流为5A,若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为_______。.(设人的平均质量为60 kg,g=10 m/s2)
6.一亮度可调的台灯(灯泡与滑动变阻器串联)白炽灯泡上标有“220 V,40 W”的字样,台灯最暗时灯泡的功率为10 W,此时台灯消耗的功率为________W,若灯泡消耗的电能全部转化为频率为5×1014Hz的光子,该灯泡最暗时每秒钟约发出______个光子(普朗克常量为6.63×10-34J·s).
5.在核电站的反应堆中,是靠熔化的钠来传递核燃料棒产生的热量的.抽动液态钠的“泵”的传动机械部分不允许和钠接触,因此常使用一种称为“电磁泵”的机械。如图所示这种“泵”的结构,N、S为磁铁的两极,c为放在磁场中的耐热导管,熔融的钠从其中流过,v为钠液的流动方向,要使钠液加速,加在导管中钠液的电流方向应为[ ]
A.由下流向上(c→a)
B.由上流向下(a→c)
C.逆着v方向(b→a)
D.顺着v方向(a→b)
4.如图所示,当电键S断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为[ ]
A.l.9 eV
B.0.6 eV
C.2.5 eV
D.3.01eV
3.如图(a)为电热毯的电路图,电热丝接在U=311sin100πt(V)的电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过装置P使输出电压变为图7(b)所示波形,从而进入保温状态。若电阻丝电阻保持不变,此时交流电压表的读数是[ ]
A.110V B.156V
C.220V D.311V
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