设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示。为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度。已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功,返回舱与人的总质量为m,火星表面的重力加速度为g,火星的半径为R,轨道舱到火星中心的距离为r,不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响,则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能返回轨道舱?
如图所示,导体杆质量为,电阻为,放在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上,导轨间距为,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为,电源的内阻不计,重力加速度为。求: (1)若导体光滑时,电源的电动势为多大能使导体杆静止在导轨上; (2)若导体杆与导轨间的动摩擦因数为,且不通电时导体杆不能静止在导轨上,要使杆在导轨上匀速下滑,电源的电动势应为多大。
如图所示,电荷量为-e,质量为的电子从点沿与电场垂直的方向进入匀强电场,初速度为,当它通过电场中点时,速度与场强方向成角,不计电子的重力,求: (1)电子经过点的速度多大; (2)两点间的电势差多大。
如图所示,电源电动势E=10V、内阻r=0.5Ω,标有“8V,16W”的灯泡L恰能正常发光,电动机M的绕线电阻R=1Ω,求: (1)电路中的总电流; (2)电源的总功率; (3)电动机的输出功率。
如图所示,xOy平面内半径为R的圆O'与y轴相切于原点O。在该圆区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)从O点沿x轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经T0时间从P点射出。 (1)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从圆形区域的边界射出。求电场强度的大小和粒子离开电场时速度的大小; (2)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的2倍,求粒子在磁场中运动的时间。
(10分)如图所示,一小型发电站通过升压变压器B1和降压变压器B2把电能输送给用户(B1和B2都是理想变压器),已知发电机的输出功率为500kW,输出电压为500V,升压变压器B1原、副线圈的匝数比为1﹕10,两变压器间输电导线的总电阻为2Ω,降压变压器B2的输出电压为220V。求: (1)输电导线上损失的功率; (2)降压变压器B2的原、副线圈的匝数比。