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    (00年全国卷)(12分)2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内,若把甘肃嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°,已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g(视为常量)和光速c,试求该同步卫星发出的微波信号到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符号表示)。

解析

设m为卫星质量,M为地球质量,r为卫星到地球中心的距离,ω为卫星绕地心转动的角速度,由万有引力定律和牛顿定律有

 

式中G为万有引力恒量,因同步卫星绕地心转动的角速度ω与地球自转的角速度相等,有

 

  设嘉峪关到同步卫星的距离为L,如图所示,由余弦定理

 

                   

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

    (00年全国卷)(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100。穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图所示,发电机内阻r=5.0Ω。已知感应电动势的最大值Em=nωΦm,Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值,求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

(00年全国卷)(12分)2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内,若把甘肃嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°,已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g(视为常量)和光速c,试求该同步卫星发出的微波信号到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符号表示)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

(00年全国卷)(13分)两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d,外筒的外半径为r0。在圆筒之外的足够大区域中有平等轴线方向的均匀磁场,磁感强度的大小为B,在两极向加上电压,使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场,一质量为m、带电量为+q的粒子,从紧靠内筒县且正对狭缝α的S点出发,初速为零,如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S,则两电极之间的电压U应是多少?(不计重力,整个装置在真空中)。

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    (00年全国卷)(14)在原子核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模类似,两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球,如图所示,C与B发生碰撞并立即结成一个整体D,在它们继续向左右的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后,A球球与挡板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连,过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已A、B、C三球的质量均为m。

  (1)求弹簧长度刚被锁定后A球的速度

(2)求在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。

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