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他明白,这是一场必须面对的挑战。
第一考开始,物理之神的声音响起:“在光滑水平面上,有一质量m=2kg的物体,受到水平向右、大小F=4N的恒力作用,求物体在t=3s内的位移。”
王韩迅速在脑海中回忆起牛顿第二定律和运动学公式。
根据牛顿第二定律F=ma,可求得物体的加速度a=Fm=4N2kg=2ms2。
再根据运动学公式x=v_0t+12at2,因为物体初始静止,v_0=0,所以位移x=12×2ms2×(3s)2=9m。
王韩大声报出答案,光芒一闪,第一考通过。
紧接着,第二考来临:“一质量为m=0.5kg的小球,以v_0=10ms的初速度竖直上抛,不计空气阻力,求小球上升的最大高度。
(重力加速度g=10ms2)”
王韩思索片刻,利用动能定理mgh=12mv_02,可得h=v_022g=(10ms)22×10ms2=5m。
他再次准确作答,顺利通过第二考。
第三考:“有一电阻R=10Ω的导体,两端加上U=20V的电压,求通过导体的电流I以及1min内产生的热量Q。”
王韩毫不犹豫,根据欧姆定律I=UR=20V10Ω=2A。
再由焦耳定律Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×60s=2400J。
答案正确,第三考通过。
第四考:“一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速v=2ms,在t=0时刻的波形图如图所示,求该波的波长λ和周期T。”
(假设波形图中给出相邻波峰间距为4m)
王韩仔细观察,由波形图可知波长λ=4m。
根据波速公式v=λT,可得周期T=λv=4m2ms=2s。
又一次顺利过关。
第五考:“质量为m=1kg的物体,在水平面上做匀速圆周运动,圆周半径r=2m,线速度v=4ms,求物体做圆周运动所需的向心力F。”
王韩运用向心力公式F=mv2r=1kg×(4ms)22m=8N,成功通过第五考。
第六考:“一个电容器,电容C=5μF,两极板间电压U=10V,求电容器所带电荷量Q。”
根据电容定义式C=QU,可得Q=CU=5×10^{-6}F×10V=5×10^{-5}C,王韩又答对了。
第七考:“一理想变压器,原线圈匝数n_1=1000匝,副线圈匝数n_2=200匝,原线圈接入电压U_1=220V的交流电,求副线圈两端的电压U_2。”
利用变压器电压比公式U_1U_2=n_1n_2,则U_2=n_2n_1U_1=2001000×220V=44V,王韩再次准确回答。
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第八考:“一束光从空气射向某种介质,入射角i=60°,折射角r=30°,求该介质的折射率n。”
根据折射定律n=sinisinr=sin60°sin30°=√3212=√3,王韩顺利通过第八考。
然而,第九考的题目更为复杂:“在匀强磁场中,有一长L=0.5m的导体棒,以v=10ms的速度垂直切割磁感线,已知磁感应强度B=2T,导体棒电阻R=5Ω,求导体棒中产生的感应电动势E以及通过导体棒的感应电流I。
若导体棒在磁场中运动了t=2s,求这段时间内安培力做的功W。”
王韩深知这最后一考的难度,他紧皱眉头,在脑海中飞速梳理思路。
首先根据法拉第电磁感应定律E=BLv=2T×0.5m×10ms=10V。
再由欧姆定律I=ER=10V5Ω=2A。
安培力F=BIL=2T×2A×0.5m=2N,导体棒移动的距离x=vt=10ms×2s=20m,安培力做的功W=-Fx=-2N×20m=-40J。
王韩紧张地报出答案,等待着物理之神的判定。
与此同时,在其他时空禁制中的孙悟空等人,也在焦急地等待着王韩的消息,他们不知道王韩能否通过这艰难的九考,更不知道突破禁制的魔龙兽下一步会有什么行动。
整个域外战场的氛围愈发紧张,危机如乌云般笼罩着每一个人。
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