具有水平的上界面的匀强磁场,磁感强度为B,方向是水平指向纸内。一个质量为m的闭合矩形线框abcd在竖直平面内,ab边长为L,bc边长为h .从距磁场界面H高处自由落下,如图所示。线框下落时,保持ab边水平,当cd边进入磁场时,线框的速度大小是v.求:
(1)线框ab边进入磁场时的速度大小。
(2)讨论线框ab边进入磁场时的加速度的大小和方向。
(3)线框进入磁场的过程中,在线框中产生的热量。
如图所示,A、B两行星在同一平面内绕同一颗恒星运动,运动的方向相同,A、B两行星的轨道半径分别为r1、r2,已知恒星的质量为M,且恒星对两行星的引力远远大于两行星间的引力,两行星的轨道半径r1<r2,若在某一时刻两行星相距最近,试求:
(1)经多长时间两行星相距最近?
(2)经多长时间两行星相距最远?
“嫦娥一号”探月卫星在绕月球极地轨道上运动,加上月球的自转,因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球表面。12月11日“嫦娥一号”卫星CCD相机已对月球背面进行成像探测,并获得了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H,绕行的周期为TM;月球绕地公转的周期为TE,半径为R0。
地球半径为RE,月球半径为RM。试解答下列问题:
(1)若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响,试求月球与地球质量比。
(2)当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直,也与地心到月心的连线
垂直(如图所示),此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片。此照片由探月卫星传送到地球最少需要多少时间?已知光速为C。
遥控赛车比赛中有一个规定项目:飞越“壕沟”。比赛要求:赛车从起点A由静止出发,沿水平直线轨道运动,在B点飞出后越过“壕沟”,落到平观EF段(如图所示)。赛车通电后以额定功率P=1.5W工作,在AB段运动过程中,受到阻力恒为F1=0.3N,在空中运动的过程不计空气阻力。已知赛车质量m=0.1kg,AB的长度L=10.00m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距离s=1.50m。(重力加速度g=10m/s2).
(1)若赛车在AB轨道上能达到最大速度,求
的大小;
(2)要使赛车完成比赛,赛车通电时间至少为多长?
如图所示,、
为“
”型的平行光滑金属导轨,轨道足够长电阻不计,宽度为
,其中
、
段等长且表面光滑绝缘,轨道斜面与水平面的夹角为θ。轨道所在空间有一竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场。在上轨道的底端有一固定绝缘挡板。现有质量均为
,电阻均为
的细金属杆
和
,将
放在挡板上,
杆从下轨道的顶端由静止释放。
(1)若
杆刚滑出绝缘段时,
杆对挡板恰
无压力,求此时杆的速度大小
;
(2)若延长绝缘段的长度,使杆进入导电
段时的速度大小为。
①求杆匀速时的速度大小
;
②从杆刚开始运动起至
、
杆的速度比
为时,系统重力势能减少了
,求整个过程中回路产生的焦耳热
如图所示, 小车的顶棚上用绳线吊一小球, 质量为m, 车厢底板上放一个质量为M的木块,当小车沿水平面匀加速向右运动时,小球悬线偏离竖直方向30°, 木块和车厢保持相对静止,求:
(1)小车运动的加速度;
(2)小球对悬线的拉力;
(3)木块受到的摩擦力?