2004年1月4日美国“勇气”号火星车在火星表面成功登陆。登陆时机选择在6万年来火星距地球最近的一次,火星与地球之间的距离仅有5580万千米,如图所示。火星车在登陆前绕火星作圆周运动,距火星表面高度为H,火星半径为R,绕行N圈的时间为t,求:(1)若地球、火星绕太阳公转均为匀速圆周运动,通过计算比较它们周期T地、T火大小;(2)火星的平均密度(用R、H、N、t、引力常数G表示);(3)火星车登陆后不断地向地球发送所拍摄的照片,地球上接收到的第一张照片大约是火星车多少秒前拍摄的?
三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V,它们的额定电流都为0.3A。若将它们连接成图1、图2所示电路,且灯泡都能正常发光。 (1)试求图1电路的总电流和电阻R2消耗的电功率; (2)分别计算两电路电源的总功率,并说明哪个电路更节能。
如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L0、M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。 (1)由b向a方向看到的装置如图所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图; (2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小; (3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。
如图所示,在x轴上方有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的 均匀磁场,x轴下方有电场为E、方向竖直向下的均匀电场,现 有一质量为m、电量为q的粒子从y轴上某一点由静止开始释放, 重力忽略不计,为使它能到达x轴上位置为x=L的一点Q,求: (1)释放的粒子带何种电荷? (2)释放点的位置?
据报道,我国最近实施的“双星”计划发射的卫星中放置一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度等研究项目。磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面积是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x正方向、大小为I的电流。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电量为e。金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动。测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。 (1)金属导体前后两个侧面(z=a为前侧面, z=0为后侧面)哪个电势较高? (2)求磁场磁感应强度B的大小。
如图所示,用长L=0.50m的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0cm,两板间电压U=1.0×103V。静止时,绝缘线偏离竖直方向θ角,小球偏离竖直距离a=1.0cm。(θ角很小,为计算方便可认为tanθ≈sinθ,取g=10m/s2,需要求出具体数值,不能用θ角表示)求: (1)两板间电场强度的大小; (2)小球带的电荷量。 (3)若细线突然被剪断,小球在板间如何运动?