一探测器在X行星表面附近做科学研究。第一步,关闭探测器所有动力让其围绕行星做“近地(近X星)”匀速圆周运动,测得运行速度为。第二步,探测器着陆,在探测器内研究小球在竖直平面内的圆周运动,如图,绳长为L,小球质量为m、半径不计。已知,万有引力常量为G,X行星的半径为R。行星本身自传的影响和空间的各种阻力都可以忽略不计。求:(1)X行星表面附近的重力加速度和X行星的平均密度。(2)第二步科学研究中,若小球恰好可以做圆周运动,求在最低点绳子中的张力T
(1)小球到达B点时的加速度; (2)小球到达C点时对圆环的压力; (3)通过进一步计算说明这种物理模型存在的问题及形成原因.
如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m,电阻均为R,若要使cd静止不动,则ab速度大小为多大?作用于ab杆上的外力大小为多大?
横截面积S="0.2" m2、n=100匝的圆形线圈A处在如图所示的磁场内,磁感应强度变化率为0.02 T/s.开始时S未闭合,R1="4" Ω,R2=6Ω,C="30" μF,线圈内阻不计,求: (1)闭合S后,通过R2的电流的大小; (2)闭合S后一段时间又断开,问S断开后通过R2的电荷量是多少?
如图所示,固定于水平面上的金属框cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动.此时abed构成一个边长l的正方形,棒电阻r,其余电阻不计,开始时磁感应强度为B。 (1)若以t=0时起,磁感应强度均匀增加,每秒增加量k,同时保持棒静止,求棒中的感应电流。 (2)在上述情况中,棒始终保持静止,当t=t1时需加垂直于棒水平外力多大? (3)若从t=0时起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右匀速运动,可使棒中不产生I感,则磁感应强度应怎样随时间变化?(写出B与t的关系式)
如图所示,有一弯成θ角的光滑金属导轨POQ,水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,有一金属棒MN与导轨的OQ边垂直放置,当金属棒从O点开始以加速度a向右匀加速运动t秒时,棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是多少?