一质量为 的太空飞船从其飞行轨道返回地面.飞船在离地面高度 处以7.5×103 m/s的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为 时下落到地面.取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为 . (结果保留2位有效数字)
(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能;
(2)求飞船从离地面高度 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的 .
如图所示,直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中,ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线,ac和bc的电阻可不计,ac长度为。磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里。现有一段长度为
、电阻为
的均匀导体杆MN架在导线框上,开始时紧靠ac,然后沿ab方向以恒定速度υ向b端滑动,滑动中始终与ac平行并与线框保持良好接触。当MN滑过的距离为
时,导线ac中的电流是多大?方向如何?
如图所示,两光滑水平导轨平行放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,其余电阻不计。已知:框架宽l=0.50m,定值电阻R=0.20Ω,磁感应强度B=0.40T,当ab以υ=4.0m/s向右匀速滑动时,求:
(1)导体ab上产生的感应电动势大小。
(2)电阻R上产生的热功率是多少?
如图所示,半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO′以角速度ω匀速运动,匀强电场的磁感应强度为B,以金属环的平面与磁场方向重合时开始计时,求在转过30°角的过程中,环中产生的感应电动势是多大?
如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一个质量为m、电量为+q的小球从水平轨道上的A点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,小球可视为质点,小球运动到C之前电量保持不变,经过C点后电量立即变为零)。已知A、B间的距离为2R,重力加速度为g。在上述运动过程中,
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质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒悬停在空间范围足够大的匀强电场中,电场强度大小为E1.在t=0时刻,电场强度突然增加到E2=4.0×103N/C,场强方向保持不变.到t=0.20s时刻再把电场方向改为水平向右,场强大小保持不变.取g=10m/s2.求:
(1)原来电场强度E1的大小?
(2)t=0.20s时刻带电微粒的速度大小?
(3)带电微粒运动速度水平向右时刻的动能?