中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测,届时发射一颗运动半径为r的绕月卫星,登月着陆器从绕月卫星出发,沿椭圆轨道降落到月球的表面上,与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来。假设着陆器第一次弹起的最大高度为h,水平速度为v1,第二次着陆时速度为v2。求月球的质量。(万有引力常量为G)24、.在真空中,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在此区域外围空间有垂直纸面向内的大小也为B的磁场,一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外,以速度v0进入外围磁场,已知带电粒子质量m=2×10-10kg,带电量q= +5×10-6C,不计重力,磁感应强度B=1T,粒子运动速度v0=5×103m/s,图形区域半径r=0.2m,求粒子第一次回到P点所需时间。
如图所示为足够长的光滑斜面导轨MM'和NN',斜面的倾角θ=30°,导轨相距为d,上端M和N用导线相连,并处于垂直斜面向上的均匀磁场中,磁场的磁感强度的大小随时间t的变化规律为=kt,其中k为常数。质量为m的金属棒ab垂直导轨放在M、N附近,从静止开始下滑,通过的路程为L时,速度恰好达到最大,此时磁场的磁感强度的大小为
.设金属棒的电阻为R,导轨和导线的电阻不计。求:
(1)金属棒达到的最大速度.
(2)金属棒从静止开始下滑L的过程中所产生的热量。
如图,半径为R的金属圆环,处于磁感强度为B,方向垂直于环平面的匀强磁场中,一根金属杆ab在圆环上沿圆环平面在拉力的作用下以速度v匀速向右运动。设金属圆环和杆的单位长度的电阻均为,当ab滑至图示位置时,求拉力的瞬时功率P=?
一个边长L=0.5m的正方形金属框abcd,质量m=0.1kg,整个回路的电阻R=0.5,放在倾角为30°的光滑不导电的斜面上,斜面上有一段宽L=0.5m的匀强磁场,B=0.5T,方向垂直于斜面`向上,金属框由静止开始下滑,沿斜面下滑了一段距离
后进入磁场区,如图所示,求:
(1)金属框进入磁场区域时可能作什么运动?为什么?
(2)欲使线框匀速穿过磁场区域,金属框应从何处下滑?(即=?)
(3)在(2)的情况下,金属框穿过磁场过程中产生多少热量?
如图所示,abcde和a'b'c'd'e'为两平行的光滑导轨,其中abcd和a'b'c'd'部分为处于水平面内的直轨,ab、a'b'的间距为cd、c'd'间距的2倍;de和d'e'部分为与直轨相切的、半径均为R的半圆形轨道,处于竖直平面内.直轨部分处于竖直向上的匀强磁场中,弯轨部分处于匀强磁场外.在靠近aa'和cc'处放有两根金属棒MN、PQ,质量分别为2m和m.为使棒PQ能沿导轨运动并通过半圆形轨道的最高点ee',在初始位置必须至少给棒MN以多大的冲量?
(设两段水平直轨均足够长,棒PQ出磁场时MN仍在宽轨道上运动)
如图所示,质量为m=0.1kg的铝框,用绝缘细线悬挂起来,框中心距地面高h=0.8m,有一质量M=0.2kg的磁铁以10m/s的水平速度沿框中心穿过铝框,落在距铝框原位置水平距离s=3.6m处,则在磁铁与铝框发生相互作用时:
(1)铝框向哪边偏转?它能上升多高?
(2)在磁铁穿过铝框过程中,框中产生多少电能?