一宇航员抵达一半径为R的星球表面后,为了测定该星球的质量,做了如下的实验:取一根细线穿过光滑的细直管,细线一端拴一质量为m的砝码,另一端连接在一固定的测力计上,手握细直管抡动砝码,使砝码在同一竖直平面内作完整的圆周运动,停止抡动并稳定细直管后,砝码仍可继续在一竖直面内作完整的圆周运动,如图所示.此时观察测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点两位置时测力计的读数差为⊿F,已知引力常量为G.试根据题中所给条件和测量结果,求:(忽略弹簧的伸长变化)⑴该星球表面的重力加速度g⑵该星球的质量M
某行星的半径为R1、自转周期为T1,它有一颗卫星,绕行星公转的轨道半径为R2、公转周期为T2。万有引力常量为G.求: (l)该行星的质量M; (2)要在此行星的赤道上发射一颗质量为m的靠近行星表面绕行的人造卫星,使其轨道平面与行星的赤道平面重合,设行星上无气体阻力,那么对人造卫星至少应做多少功?
如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长的木板在F=20N的水平拉力作用下,以v0=2m/s的速度沿水平地面向右匀速运动。某时刻将质量m=2kg的小铁块无初速地放在木板的最右端,g取10m/s2,求: (1)小铁块放上后,木板加速度的大小; (2)小铁块放上后,木板还能运动多远。
如图(甲)所示,边长为L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框,平放在光滑的水平桌面上,磁感应强度B=0.80T的匀强磁场方向竖直向上。t=0s时,金属线框的一边ab与磁场的边界MN重合.在变力F作用下金属线框由静止开始向左运动,测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图(乙)所示.已知金属线框的总电阻为R=4.0Ω. (1)试判断金属线框从磁场中拉出的过程中,线框中的感应电流方向; (2)t=5s时,金属线框的速度v; (3)已知在5s内力F做功1.92J,那么,金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少? (4)金属线框即将离开磁场时拉力F的大小。
矩形线圈abcd的匝数为N=50匝,线圈ab的边长为l1=0.2m,bc的边长为l2=0.25m,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动,转动的角速度ω=100rad/s,若线圈自身电阻为r=1Ω,负载电阻R=9Ω。试求: (1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm; (2)线圈平面与磁感线平行时,感应电动势e的大小; (3)1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小。
如图所示,A是一面积为S=0.2 m2、匝数为n=100匝的圆形线圈,处在均匀变化的磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度随时间变化规律为:B=(6-0.02t)T,开始时外电路开关S断开,已知R1=4 Ω,R2=6 Ω,电容器电容C=30 μF,线圈内阻不计,求: (1)S闭合后,通过R2的电流大小; (2)S闭合一段时间后又断开,在断开后流过R2的电荷量.