〔20分)图甲是“玉免号”月球车在月球上工作时的情景。由于月球上昼夜温差极大,为保护仪器,月夜时月球车的左右两个面积均为S的太阳能电池板收起后覆盖在车上(这时电池板在下表面),两电池板可绕轴AB和CD以等大的角速度转动,等月昼来临再自动唤醒后打开,如图乙、丙所示。设月球车质量为m,运动时月面对其阻力为车重的K倍,月球表面重力加速度为g,电池板打开后会始终保持与太阳光垂直,且使月球车电动机具有最 大输出功率P,求:
(1)假设唤醒时阳光从月球车右上方并与月面成300角射来,两块太阳能电池板匀速打开与阳光垂直,求左右两电池板打开的时间之比。
(2)若月球车从静止开始以最大功率P在水平月面上做直线运动,通过距离L时达到最大速度,求这个过程经历的时间。
(3)太阳到月球的平均距离为R,太阳光在空间传播过程能量损失不计,太阳光垂直于电池板,太阳能转化成月球车机械能的总效率为,已知半径为r的球其表面积为
,求太阳发光功率P0
如图所示,光滑水平地面上有一足够长的木板,左端放置可视为质点的物体,其质量为m1=1kg,木板与物体间动摩擦因数μ=0.1。二者以相同的初速度v0=0.8m/s一起向右运动,木板与竖直墙碰撞时间极短,且没有机械能损失,g=10m/s2。如果木板质量m2=3kg,求物体相对木板滑动的最大距离;
如图所示,在xOy平面内的区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场,
区域内有一沿y轴正方向的匀强电场,一质量为m、电荷量为
的带电粒子从y轴上坐标为
的P点以初速度
垂直电场方向开始运动,经过电场和磁场的分界线MN上的Q点飞入下方磁场,磁场沿x轴方向足够宽广,在磁场中粒子恰好不会从磁场下边界飞出,Q点的坐标为
。不考虑重力影响。求:
⑴ 求电场强度大小;
⑵ 求磁场的磁感应强度大小
如图所示,质量为m,电量为q的两个质子分别以大小相等,方向与竖直都成角(且
)的初速度
从平板MN上的小孔O射入垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,MN以上的磁场空间足够大,整个装置放在真空中,且不计粒子重力,求:
⑴ 这两个质子打到平板MN上的位置到小孔O的距离分别是多少?
⑵ 这两个质子在磁场中运动的时间之比。
为了使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速由A点运动到B点,必须对该电荷施加一个恒力F。如图所示,若AB=0.5m,,
,
N,A点的电势
V(不计电荷所受的重力),求B点的电势。
如图所示电路图,图中线段A为该电源的U—I图线,线段B为电阻R1的U—I图线,且已知,求:
⑴ 闭合S1断开S2时,电源的输出功率;
⑵ 闭合S1、S2时,电源的输出功率。