(15分)(2008·宁夏高考)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)
如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:
(1)电源的电动势和内阻.
(2)定值电阻R2的阻值.
(3)滑动变阻器的最大阻值.
(4)上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。
如图所示,是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨,长度
,夹角为
,且单位长度的电阻均为
,导轨处于磁感应强度大小为
,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,
是一根金属杆,长度大于
,电阻忽略不计。现
在外力作用下以速度
在
上匀速滑行,始终与导轨接触良好,并且与
确定的直线保持平行。求:(1)在导轨上滑行过程中
受安培力
与滑行位移
的关系表达式并画出
图象;(2)滑行全过程中构成回路所产生的焦耳热
和通过
点截面的电量
。
如图,静止于处的正离子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从
点垂直
进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为
,其所在处场强为
、方向如图所示。离子质量为
、电荷量为
,
,
,离子重力不计。求:(1)加速电场的电压
;(2)若离子恰好能打在
点上,求矩形区域
内匀强电场场强
的值;(3)若撤去矩形区域
内的匀强电场,换为垂直纸面向里的匀强磁场,要求离子能最终打在
上,求磁场磁感应强度
的取值范围。
两平行金属光滑导轨间的距离,导轨所在平面与水平面之间的夹角为
,在导轨所在的空间内分布着磁感应强度大小
、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场,导轨的一端接有水平放置的线圈,内阻
,面积为
,匝数
匝。已知线圈平面内有垂直平面向上的磁场
以
的变化率均匀减小,现将一质量
kg、内阻
的导体棒
垂直导轨放置,与导轨接触良好,开关S接通后撤去外力导体棒能保持静止,重力加速度
。(
,
)求:
(1)线圈上产生的电动势大小;
(2)通过定值电阻的电流大小.
如图所示,如量为m=0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态.PA与竖直方向的夹角37°,PB沿水平方向.质量为M=10kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,sin53°=0.80,cos53°=0.60,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)轻绳PB拉力的大小;
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.