如右图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常数为G.(1)求两星球做圆周运动的周期;(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期记为.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为.已知地球和月球的质量分别为和.求与两者平方之比.(结果保留3位小数)
如图所示,装置ABCDE固定在水平地面上,AB段为倾角θ=53º的斜面,BC段为半径R=2m的圆弧轨道,两者相切于B点,A点离地面的高度为H=4m。一质量为m=1kg的小球从A点由静止释放后沿着斜面AB下滑,当进入圆弧轨道BC时,由于BC段是用特殊材料制成的,导致小球在BC段运动的速率保持不变。最后,小球从最低点C水平抛出,落地速率为v=7m/s。已知小球与斜面AB之间的动摩擦因素μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin53º=0.8,cos53º=0.6,不计空气阻力,求 (1)小球从B点运动到C点克服阻力所做的功; (2)B点到水平地面的高度; (3)小球运动到C点时的速度值。
如图所示,、是两根电阻不计的光滑金属导轨,其所在平面与水平面之间的夹角为60°,将两导轨用开关S连接,在两导轨间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,可在导轨上自由滑动的金属棒长为L、质量为m、电阻为R,导轨及连线电阻不计,设导轨足够长,则: (1)先将开关S断开,金属棒由静止开始释放后,经过多长时间接通S,将做匀速运动? (2)若先将开关S闭合,将金属棒由静止开始释放,在运动过程中上的最大热功率为多大?
一磁感强度为的有界匀强磁场区域如图甲所示,质量为m,电阻为R的矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外.从时刻磁场的磁感应强度开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,其运动的图象如图乙所示,图中斜向虚线为过0点速度曲线的切线,数据由图中给出.不考虑重力影响:求: ⑴ 线圈中感应电流的方向 ⑵ 线圈的最大加速度 ⑶ 磁场中磁感应强度的变化率 ⑷ t3时刻回路的电功率P.
如图所示,在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球,杆可绕无摩擦的轴O转动,使杆从水平位置无初速释放摆下。求 (1)球B到最低点时的速度是多大? (2)当杆转到竖直位置时,轻杆对A、B两球分别做了多少功?
如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内,两顶点 a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为 B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作用力。则 ⑴ 判断流过dc边电流的方向; ⑵ 通过 ab 边的电流Iab是多大? ⑶ 导体杆 ef 的运动速度v是多大?