中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测,届时发射一颗运动半径为r的绕月卫星,登月着陆器从绕月卫星出发,沿椭圆轨道降落到月球的表面上,与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来。假设着陆器第一次弹起的最大高度为h,水平速度为v1,第二次着陆时速度为v2。求月球的质量。(万有引力常量为G)
24、.在真空中,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在此区域外围空间有垂直纸面向内的大小也为B的磁场,一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外,以速度v0进入外围磁场,已知带电粒子质量m=2×10-10kg,带电量q= +5×10-6C,不计重力,磁感应强度B=1T,粒子运动速度v0=5×103m/s,图形区域半径r=0.2m,求粒子第一次回到P点所需时间。
质量为m、长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上,通过MN的电流为I,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与导轨平面成θ角斜向下,如图15-2-23所示,求棒MN所受的支持力和摩擦力.
图15-2-23
如图15-3-12所示的磁电式电流表的内部示意图.已知辐射状磁场的磁感应强度B="0.9" T,矩形线圈边长L1="2" cm,L2="2.5" cm,匝数N="2" 000,电流表的满偏角为θ=90°,与线圈相连的两个螺旋弹簧总的扭转特征是:每扭转1°,产生的力矩为1×10-6 N·m.求该电流表的满偏电流.
图15-3-12
如图15-2-26所示,水平桌面上放置U形金属导轨,串接有电源.现将两根质量相等的裸导线L1和L2放在导轨上,方向与导轨垂直,导轨所在的平面有一个方向向上的匀强磁场.当合上开关后,两根导线便向右运动,并先后脱离导轨右端掉到水平地面上,测得它们落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2.求合上开关后:
图15-2-26
(1)安培力对导线L1和L2所做的功之比为多少;
(2)通过导线L1和L2的电荷量之比为多少.
如图所示,在一个倾角为θ的斜面上,有一个质量为m、电量为q的带电物体,空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场,磁感强度大小为B,带电物体与斜面间的动摩擦因数为μ,它在斜面上沿什么方向、以多大的速度运动,可以保持匀速直线的状态不变?
一个密度ρ="9" g/cm3、横截面积S="10" mm2的金属环,处于径向对称、方向发散的磁场中,如图15-2-25所示,环上各点的磁感应强度为B="0.70" T,与环面夹角α=60°.若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I="2" A,并保持Δt="0.2" s,试分析环将做什么运动,上升的最大高度是多少.(不计空气阻力)
图15-2-25
在一个水平放置的、半径为r的圆形管道内存在着匀强磁场,磁感强度大小为B,方向如图所示.管道轴线左端为O点,右端为O’点,OO’=l.一个质量为m、带电量为+q的质点沿管道轴线从左边射入,经过O点时速度大小为v0,方向指向O’点.要使质点在运动过程中能经过O’点,讨论速度v0的可能取值.
如图,质量为m、电量为q的正离子,由静止开始经电压U加速后,从a孔沿半径ao=R的方向射入一绝缘圆柱筒内,筒内有垂直筒的截面指向纸里的匀强磁场.要使正离子与筒壁碰撞最少的次数后重新从a孔射出,则筒内匀强磁场的磁感强度B为多少?
用细绳将一根长为50 cm、质量为10 g的直导线MN平挂在磁感应强度为1.0 T的磁场中,导线中通有电流I,电流的方向和磁场垂直,如图所示.要使细绳的张力为零,则导线中的电流大小是多少?方向如何?
如图15-2-21所示,将一根长为L的直导线,由中点折成直角放在磁感应强度为B的匀强磁场中,导线平面与磁感线垂直.当导线中通以电流I后,求磁场对导线的作用力.
图15-2-21
在磁感应强度是4.0×10-2 T的匀强磁场中,有一条与磁场方向垂直的导线ab,导线长为8 cm,通有2.5 A的电流,方向由a到b,如图所示.试求导线所受安培力的大小和方向.
试题篮
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