(15分)我国发射的“嫦娥一号”卫星发射后首先进入绕地球运行的“停泊轨道”,通过加速再进入椭圆“过渡轨道”,该轨道离地心最近距离为L1,最远距离为L2,卫星快要到达月球时,依靠火箭的反向助推器减速,被月球引力“俘获”后,成为环月球卫星,最终在离月心距离L3的“绕月轨道”上飞行,如图所示.已知地球半径为R,月球半径为r,地球表面重力加速度为g,月球表面的重力加速度为,求:
(1)卫星在“停泊轨道”上运行的线速度大小;
(2)卫星在“绕月轨道”上运行的线速度大小;
(3)假定卫星在“绕月轨道”上运行的周期为T,卫星轨道平面与地月连心线共面,求在该一个周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间(忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响).
如图所示,单摆摆长为Lm,做简谐运动,C点在悬点O的正下方,D点与C相距为X m,C、D之间是光滑水平面,当摆球A到左侧最大位移处时,小球B从D点以某一速度v匀速地向C点运动,A、B二球在C点迎面相遇,求小球B的速度大小。 (重力加速度为g)(本题15分)
如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨间距L="0.5" m,左端连接R="0.5" Ω的电阻,右端连接电阻不计的金属卡环。导轨间MN右侧存在方向垂直导轨平面向下的磁场.磁感应强度的B-t图象如图乙所示。电阻不计质量为m="1" kg的金属棒与质量也为m的物块通过光滑滑轮由绳相连,绳始终处于绷紧状态。PQ、MN到右端卡环距离分别为17.5 m和15 m。t=0时刻由PQ位置静止释放金属棒,金属棒与导轨始终接触良好,滑至导轨右端被卡环卡住不动。(g取10 m/s2)求:
(1)金属棒进入磁场时受到的安培力
(2)在0~6 s时间内电路中产生的焦耳热
如图所示,光滑的U形金属导轨MNN′M′水平的固定在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长,M′、M之间接有一个阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上,并与导轨接触良好.给棒一个水平向右的初速度v0开始向右滑行.求:
(1)开始运动时,棒中的瞬时电流i和棒两端的瞬时电压u分别为多大?
(2)当棒的速度由v0减小到v0/10的过程中,棒中产生的焦耳热Q是多少?
如图所示,匀强磁场B="0.1" T,金属棒AD长0.4 m,与框架宽度相同,其电阻为R= Ω,框架电阻不计,电阻R1="2" Ω,R2="1" Ω,当金属棒以5 m/s的速度匀速向左运动时,求:
(1)流过金属棒的感应电流多大?
(2)若图中电容器C为0.3 μF,则带多少电荷量?
设想有一宇航员在某未知星球的极地地区着陆时发现,同一物体在该地区的重力是地球上的重力的0.01倍.还发现由于星球的自转,物体在该星球赤道上恰好完全失重,且该星球上一昼夜的时间与地球上相同。则这未知星球的半径是多少?(取地球上的重力加速度 g=9.8 m/s2,π2=9.8,结果保留两位有效数字)