图为中国月球探测工程的想象标志,它以中国书法的笔触,勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印,象征着月球探测的终极梦想,我国自主研制的第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”的发射成功,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步。一位勤于思考的同学,为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x,通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出:
(1)月球的质量;
(2)环绕月球表面的宇宙飞船的速率。
如图所示,“神舟”十号宇宙飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,它记录了飞船在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④,图中分别标出了各地点的经纬度(如:在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°……),若地球质量为M,地球半径为R,万有引力恒量为G 。请完成以下问题:
①飞船轨道平面与赤道平面的夹角为;
②飞船绕地球运行的周期(写出分析原因及计算过程)
③飞船运行轨道距地球表面的高度(写出计算过程)。
如图所示,在竖直的绝缘平面上固定一光滑金属导轨abcdef, ab∥cd∥ef, ∠abc="∠def=" 900,ab="bc=de=ef=L," cd=3L。一根质量为m的导体棒MN通过绝缘轻绳在电机的牵引作用下,以恒定速度v从导轨的底端bc开始竖直向上运动,到达导轨的顶端de,此过程MN始终保持水平。已知MN足够长,且与轨道接触良好。金属导轨abcdef电阻不计,导体棒MN单位长度的电阻为r,整个平面处在垂直平面指向纸内、磁感应强度为B的匀强磁场中。求:
(1) 导体棒运动到a位置时流过回路的电流大小
(2) 导体棒从bc运动到de过程回路中通过的电荷量
(3) 将导体棒从bc拉到de的过程中电机对外做的功
如图所示,一个小孩站在宽为6m的河岸边,他的正对岸边有一树,树顶高出河面3m,树的正下方河底有一石块.小孩向河面看去,同时看到树顶和石块的像,而且石块好像和树顶重合,若小孩眼睛离河面高为1.5m,河水的折射率为4/3,求:
(1)光在水中的传播速度大小;
(2)河水的深度。
如图所示,质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)。由0点静止释放进入宽为L的匀强电场,经电压为U加速后又进入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场区域如图所示。
(1)带电粒子进入磁场时的速度大小;
(2)若带点粒子能够再次返回入射边界,则磁场的最小宽度为多大;
(3)若满足(2)的条件,则带点粒子在电场和磁场中运动的总时间为多少。
如图所示,电阻为R的正方形导线框abcd,边长ab=ad=L,质量为m,从某一高度自由落下,通过一磁感应强度为B的匀强磁场,,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度也为L,下落过程中线框平面始终保持在同一竖直面内,且ab边始终水平.导线框的ab边刚进入磁场恰好做匀速运动,那么线框进入磁场的过程中ab两点间的电压为.在线圈穿越磁场的全过程,线框中产生的焦耳热为.(不考虑空气阻力,重力加速度为g)