中国现已掌握神舟飞船与太空中目标飞行器的自动和手动对接技术,这就意味着宇航员可乘飞船对在轨航天器进行维护。宇航员现欲乘神舟飞船对在距月球表面高度为圆轨道上运行的月球卫星进行在轨维修。已知月球半径,月球表面重力加速度为,计算过程中可不计地球引力的影响,试根据你所学的知识解答下列问题:(1)试求维护卫星时航天飞机的速度大小。计算结果用、、表示。(2)已知地球自转周期为,则该卫星每天可绕月球转几圈?计算结果用、、、表示。
如图所示,在倾角θ=30°的斜面上,固定一金属框,宽l=0.25 m,接入电动势E=12 V、内阻不计的电池.垂直框面放置一根质量m=0.2 kg的金属棒ab,它与框架间的动摩擦因数μ=,整个装置放在磁感应强度B=0.8 T、垂直框面向上的匀强磁场中。当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上?(框架与金属棒的电阻不计,g取10 m/s2)
如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q,A、B是细杆上的两点,点A与Q、点B与的连线与杆的夹角均为=37°。一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过A 点时加速度为零,速度为3m/s,取g=10m/s2,求 (1)小球下落到B点时的加速度 (2)B点速度的大小。
如图所示为质谱仪的原理图,A为粒子加速器,电压为U1;B为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;C为偏转分离器,磁感应强度为B2。今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后,恰好通过速度选择器,进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动,求: ⑴粒子的速度v ⑵速度选择器的电压U2 ⑶粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。
如图所示,虚线MN为电场、磁场的分界线,匀强电场E=103V/m,方向竖直向上,电场线与边界线MN成45°角,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B=1T,在电场中有一点A,A点到边界线MN的垂直距离AO=10cm,将比荷为的带负电粒子从A处由静止释放(电场、磁场范围足够大,粒子所受重力不计). (1)粒子第一次在磁场中运动的轨道半径; (2)粒子从释放到下一次进入到电场区域所需要的时间; (3)粒子第二次进、出磁场处两点间的距离.
如图甲所示,足够长的光滑U形导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,其宽度L =1m,所在平面与水平面的夹角为=53o,上端连接一个阻值为R=0.40 Ω的电阻.今有一质量为m=0.05 kg、有效电阻为r=0.30 Ω的金属杆ab沿框架由静止下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,其沿着导轨的下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,g=10 m/s2 (忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响),试求: (1)磁感应强度B的大小; (2)金属杆ab在开始运动的1.5 s内,,通过电阻R的电荷量; (3)金属棒ab在开始运动的1.5 s内,电阻R上产生的热量。