2.. 图中左边有一对平行金属板.两板相距为d,电压为v,两版之间有匀强磁场.磁感应强度大小为B0.方向平行于板面并垂直于纸面朝里.图中右边右边有一边长为a的正三角形区域EFG在此区域内及其边界上也有匀强磁场.磁感应强度大小为B.方向垂直于纸面朝里.假设一系列电荷量为q的正离子沿平行金属板面.垂直于磁场的方向射入金属板之间.沿同一方向射出金属板之间的区域.并经EF边中点H射入磁场区域.不计重力. (1)已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG后.从边界EF穿出磁场.求离子甲的质量. (2)已知离子中的离子乙从EG边上1点穿出磁场.且GI长为3/4a,求离子乙的质量. (3)若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半.而离子乙的质量是最大的.问磁场边界上区域内可能有离子到达. 解:(1)由题意知.所有离了在平行金属板之间做匀速直线运动.它所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡.有 ① 式中.v是离子运动的速度.是平行金属板之间的匀强电场的强度.有 ② 由①②式得 ③ 在正三角形磁场区域.离子甲做匀速圆周运动.设郭子甲质量为m.由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有 ④ 式中.r是离子甲做圆周运动的半径.离子甲在磁场中的运动轨迹为半圆.圆心为O.这半圆刚好与EG边相切于K点.与EF边交于P点.在△EOK中.OK垂直于EG.由几保关系得 ⑤ 由⑤式得 ⑥ 联立③④⑥式得.离子甲的质量为 ⑦ (2)同理.由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有 ⑧ 式中.分别为离子乙的质量和做圆周运动的轨道半径.离子乙运动的圆周的圆心O必在E.H两点之间.由几何关系有 ⑨ 由⑨式得 ⑩ 联立③⑧⑩式得.离子乙的质量为 11 (3)对于最轻的离子.其质量为. 由④式知.它在磁场中做半径为 的匀速圆周运动.因而与EH的交点 为O.有 12 当这些离子中的离子质量逐渐增大到时.离子到达磁场边界上的点的位置从O点沿HE边变到P点:当离子质量继续增大时.离子到达磁场边界上的点的位置从K点沿EG边趋向于1点.K点到G点的距离为 13 所以.磁场边界上可能有离子到达的区域是:EF边上从O到P.EG边上从K到1. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

2010年11月5日,在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会,引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是:从天津取水,由黄旗海一库布齐沙漠一毛乌素沙漠一腾格里沙漠一乌兰布和沙漠~巴丹吉林沙漠,走河西走廊,经疏勒河自流进入罗布泊。此路径中最高海拔约为1200m,从罗布泊到下游的艾丁湖,又有近1000m的落差。此方案是否可行,涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量角度来分析这个方案。

    取重力加速度g=10m/s2,水的密度

(1)通过管道提升海水,电能的利用率=60%,将1吨海水提升到海拔1200m,需要耗多少电能?利用水的落差发电,发电效率也为=60%,在1000m的落差中1吨水可以发多少电能?

 (2)如果每年调4×109m3海水入疆,尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水,但还需要额外提供电能。

(i)额外需要的电能可从三峡水电站输送。已知三峡水电站水库面积约1.0×109m2,年平均流量Q=5.0×1011m3,水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=100m,发电站的发电效率=60%。求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。

(ii)我国西北地区风能充足,额外需要的电能也可通过风力发电来解决。通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。取空气密度=1.25kg/m3。某风力发电机的发电效率=40%,其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m2。某地区风速不低于=l0m/s的时间每年约为5500小时(合2.0×107s)。

求在该地区最多建多少台这样的风力发电机就能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能?

 

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2010年11月5日,在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会,引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是:从天津取水,由黄旗海-库布齐沙漠-毛乌素沙漠-腾格里沙漠-乌兰布和沙漠-巴丹吉林沙漠,走河西走廊,经疏勒河自流进入罗布泊。此路径中最高海拔约为1200m,从罗布泊到下游的艾丁湖,又有近1000m的落差。此方案是否可行,涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量角度来分析这个方案。取重力加速度g=10m/s2,水的密度ρ1=1.0×103kg/m3
(1)通过管道提升海水,电能的利用率η1=60%,将1吨海水提升到海拔1200m,需要耗多少电能?利用水的落差发电,发电效率也为η1=60%,在1000m的落差中1吨水可以发多少电能?
(2)如果每年调4×109m3海水入疆,尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水,但还需要额外提供电能。
(i)额外需要的电能可从三峡水电站输送。已知三峡水电站水库面积约1.0×109m2,年平均流量Q=5.0×1011m3,水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=100m,发电站的发电效率η1=60%。求:在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。
(ii)我国西北地区风能充足,额外需要的电能也可通过风力发电来解决。通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。取空气密度ρ2=1.25kg/m3。某风力发电机的发电效率η2=40%,其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m2。某地区风速不低于υ=10m/s的时间每年约为5500小时(合2.0 ×107s )。 求:在该地区建多少台这样的风力发电机才能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能?

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2010年11月5日,在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会,引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是:从天津取水,由黄旗海—库布齐沙漠—毛乌素沙漠—腾格里沙漠—乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠,走河西走廊,经疏勒河自流进入罗布泊。此路径中最高海拔约为1200m,从罗布泊到下游的艾丁湖,又有近1000m的落差。此方案是否可行,涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量角度来分析这个方案。取重力加速度g=10m/s2,水的密度ρ1=1.0×103kg/m3

(1)通过管道提升海水,电能的利用率η1=60%,将1吨海水提升到海拔1200m,需要耗多少电能?利用水的落差发电,发电效率也为η1=60%,在1000m的落差中1吨水可以发多少电能?

(2)如果每年调4×109m3海水入疆,尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水,但还需要额外提供电能。

(i)额外需要的电能可从三峡水电站输送。已知三峡水电站水库面积约1.0×109m2,年平均流量Q = 5.0×1011m3,水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=100m,发电站的发电效率η1=60%。求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。

(ii)我国西北地区风能充足,额外需要的电能也可通过风力发电来解决。通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。取空气密度ρ2=1.25kg/m3。某风力发电机的发电效率η2=40%,其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m2。某地区风速υ=10m/s的时间每年约为5500小时( 合2.0 × 10 7s )。求在该地区建多少台这样的风力发电机才能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能?

 

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2010年11月5日,在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会,引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是:从天津取水,由黄旗海一库布齐沙漠一毛乌素沙漠一腾格里沙漠一乌兰布和沙漠~巴丹吉林沙漠,走河西走廊,经疏勒河自流进入罗布泊。此路径中最高海拔约为1200m,从罗布泊到下游的艾丁湖,又有近1000m的落差。此方案是否可行,涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量角度来分析这个方案。
取重力加速度g=10m/s2,水的密度
(1)通过管道提升海水,电能的利用率=60%,将1吨海水提升到海拔1200m,需要耗多少电能?利用水的落差发电,发电效率也为=60%,在1000m的落差中1吨水可以发多少电能?
(2)如果每年调4×109m3海水入疆,尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水,但还需要额外提供电能。
(i)额外需要的电能可从三峡水电站输送。已知三峡水电站水库面积约1.0×109m2,年平均流量Q=5.0×1011m3,水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=100m,发电站的发电效率=60%。求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。

(ii)我国西北地区风能充足,额外需要的电能也可通过风力发电来解决。通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。取空气密度=1.25kg/m3。某风力发电机的发电效率=40%,其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m2。某地区风速不低于=l0m/s的时间每年约为5500小时(合2.0×107s)。
求在该地区最多建多少台这样的风力发电机就能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能?

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2010年11月5日,在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会,引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是:从天津取水,由黄旗海一库布齐沙漠一毛乌素沙漠一腾格里沙漠一乌兰布和沙漠~巴丹吉林沙漠,走河西走廊,经疏勒河自流进入罗布泊。此路径中最高海拔约为1200m,从罗布泊到下游的艾丁湖,又有近1000m的落差。此方案是否可行,涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量角度来分析这个方案。

    取重力加速度g=10m/s2,水的密度

(1)通过管道提升海水,电能的利用率=60%,将1吨海水提升到海拔1200m,需要耗多少电能?利用水的落差发电,发电效率也为=60%,在1000m的落差中1吨水可以发多少电能?

 (2)如果每年调4×109m3海水入疆,尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水,但还需要额外提供电能。

(i)额外需要的电能可从三峡水电站输送。已知三峡水电站水库面积约1.0×109m2,年平均流量Q=5.0×1011m3,水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=100m,发电站的发电效率=60%。求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。

(ii)我国西北地区风能充足,额外需要的电能也可通过风力发电来解决。通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。取空气密度=1.25kg/m3。某风力发电机的发电效率=40%,其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m2。某地区风速不低于=l0m/s的时间每年约为5500小时(合2.0×107s)。

求在该地区最多建多少台这样的风力发电机就能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能?

 

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