我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息,让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m,地球和月球的半径分别为R和R1,月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1,月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面,求在该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(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响)。
如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径的圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,取g=10m/s2。求: (1)发射该钢球前,弹簧的弹性势能EP多大? (2)钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少(结果保留两位有效数字)?
如图,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m=6.64×10-27kg、电荷量为q=+3.2×10-19C的粒子(不计粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1205V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,)处平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域。 ⑴请你求出粒子在磁场中的运动半径; ⑵请你在图中画出粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标; ⑶求出粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间。
如图所示,由10根长度都是L的金属杆连接成一个“目”字型的矩形金属框abcdefgh,放在纸面所在的平面内,有一个宽度也为L的匀强磁场,磁场边界跟de杆平行,磁感应强度的大小是B,方向垂直于纸面向里,金属ah、bg、cf、de的电阻都为r,其他各杆的电阻不计,各杆端点间接触良好.现以速度v匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉,从de杆刚进入磁场瞬间开始计时,求: (1)从开始计时到ah杆刚进入磁场的过程中,通过ah杆某一横截面总的电荷量q. (2)从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中,金属框中电流所产生的总热量Q.
如图所示,质量M=0.40kg的靶盒A位于光滑水平导轨上,开始时静止在O点,在O点右侧有范围很广的“相互作用区域”,如图中划虚线部分,当靶盒A进入相互作用区时便受到水平向左的恒力F=20N作用,P处有一固定的发射器B,它可根据需要瞄准 靶盒每次发射一颗水平速度v0=50m/s,质量m=0.10kg的子弹,当子弹打入靶盒A后,便留在盒内,碰撞时间极短。今约定,每当靶盒A停在或到达O点时,都有一颗子弹进入靶盒A内。 ⑴当第一颗子弹进入靶盒A后,靶盒A离开O点最大距离为多少? ⑵当第三颗子弹进入靶盒A后,靶盒A从离开O点到又回到O点所经历时间为多少? ⑶求发射器B至少发射几颗子弹后,靶盒A能在相互作用区内运动且距离不超过0.2m?
如图所示,在高为1.25m的光滑水平台面上放着两个质量分别为0.2kg和0.3kg的小球B、C,两球间用轻质弹簧连接。现有一质量为0.1kg的小球A以v0=10m/s的水平速度与B球在极短的时间内发生正碰并被反弹,A球从水平台上下落后,落地点距平台右边缘的水平距离为1m。已知三个小球半径相同,弹簧的形变在弹性限度内,不计空气阻力,g取10m/s2。求: (1)碰后小球A的速度; (2)碰后小球B在压缩弹簧的过程中弹簧的最大弹性势能。