【题目】我国“北斗二代”计划在2020年前发射35颗卫星,形成全球性的定位导航系统,比美国GPS多5颗。多出的这5颗是相对地面静止的高轨道卫星(以下简称“静卫”),其它的有27颗中轨道卫星(以下简称“中卫”)轨道高度为静止轨道高度的。下列说法正确的是( )
A. “中卫”的线速度介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
B. “静卫”的轨道必须是在赤道上空
C. 如果质量相同,“静卫”与“中卫”的动能之比为3∶5
D. “静卫”的运行周期大于“中卫”的运行周期
【答案】BD
【解析】
同步轨道卫星轨道只能在赤道上空,7.9km/s是地球卫星的最大速度,根据万有引力提供圆周运动向心力根据半径大小关系分析描述圆周运动物理量的关系.
A、7.9km/s是地球卫星的最大速度,所以“中卫”的线速度小于7.9km/s,故A错误;
B、同步轨道卫星轨道只能在赤道上空,则“静卫”的轨道必须是在赤道上空,故B正确;
C、根据万有引力提供向心力得:,解得:
,如果质量相同,动能之比等于半径的倒数比,“中卫”轨道高度为静止轨道高度的
,地球半径相同,所以“中卫”轨道半径不是静止轨道半径的
,则“静卫”与“中卫”的动能之比不是3:5,故C错误;
D、根据,得:
,则半径越大周期越大,所以“静卫”的运行周期大于“中卫”的运行周期,故D正确.
故选BD.
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【题目】如图所示,粗细均匀的U型玻璃管,竖直放置,左端开口,右端封闭。一定质量的理想气体B,气柱长为L=12.5cm,左端长为h=4cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体A,气柱长度为也为h,且两端最上方液面齐平。现再往左端缓慢加入长为h的水银柱。已知大气压强为P0=76cmHg,整个过程温度保持不变。当气柱稳定时,求: 右端液面上升的高度L0及气柱A的长度LA(计算结果均保留一位小数)
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【题目】如图所示,在平面直角坐标系xOy第一、四象限存在正方形匀强磁场区域 ACDF,原点O位于AC边中点,磁感应强度的大小为B,方向垂直平面向里。带电粒子以速度v0从O点沿x轴正方向射入磁场。不计粒子的重力。
(1)若正方形边长为l,粒子恰从AF边中点射出,求粒子的比荷;
(2)设粒子从DF边某处飞出磁场,且速度方向相对入射方向偏转角。若将磁场换成沿y轴负方向的匀强电场,粒子也从DF边上射出时速度偏转角仍为
,求此电场强度的大小。
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【题目】空间存在某静电场,在x轴上各点的场强E随坐标x的分布规律如图所示,规定x轴的正方向为电场强度E的正方向。一个带电粒子在x轴上以x=0点为对称中心做往复运动。已知粒子仅受电场力作用,运动中电势能和动能的总和为A,且x=0处,电势为零。则
A. 该粒子一定带负电
B. 该粒子在x=0点两侧分别做匀变速直线运动
C. x=x0处的电势为
D. 若该粒子带电量的绝对值为q,则粒子运动区间为
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【题目】如图所示,一根重力G=0.1N、长L=1m的质量分布均匀的导体ab,在其中点弯成θ=60°角,将此导体放入匀强磁场中,导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端,弹簧均为竖直状态,当导体中通过I=1A的电流时,两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m,已知匀强磁场的方向垂直纸面向外,磁感应强度的大小B=0.4T,则
A. 导体中电流的方向为b→a
B. 每根弹簧的弹力大小为0.10N
C. 弹簧的劲度系数k=5N/m
D. 若导体中不通电流,则弹簧伸长0.02m
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【题目】如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车.在缓冲车的底板上,沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN.缓冲车的底部,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L.假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,而缓冲车厢继续向前移动距离L后速度为零。已知缓冲车厢与障碍物和线圈的ab边均没有接触,不计一切摩擦阻力。在这个缓冲过程中,下列说法正确的是( )
A. 线圈中的感应电流沿逆时针方向(俯视),最大感应电流为
B. 线圈对电磁铁的作用力使缓冲车厢减速运动,从而实现缓冲
C. 此过程中,线圈abcd产生的焦耳热为
D. 此过程中,通过线圈中导线横截面的电荷量为
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【题目】如图所示,在平面直角坐标系中AO是∠xOy的角平分线,x轴上方存在水平向左的匀强电场,下方存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,两电场的电场强度大小相等.一质量为m、电荷量为+q的质点从OA上的M点由静止释放,质点恰能沿AO运动而通过O点,经偏转后从x轴上的C点进入第一象限内并击中AO上的D点(C,D均未画出).已知OD=OM,匀强磁场的磁感应强度大小为B= (T),重力加速度为g=10 m/s2.求:
(1)两匀强电场的电场强度E的大小;
(2)OM的长度L;
(3)质点从M点出发到击中D点所经历的时间t.
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【题目】如图所示,一质量m=0.75 kg的小球在距地面高h=10 m 处由静止释放,落到地面后反弹,碰撞时无能量损失.若小球运动过程中受到的空气阻力f大小恒为2.5 N,取g=10 m/s2.求:
(1)小球与地面第一次碰撞后向上运动的最大高度;
(2)小球从静止开始运动到与地面发生第五次碰撞时通过的总路程.
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【题目】如图所示,质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球逆时针做匀速圆周运动。其中a为遥感卫星“珞珈一号”,在半径为R的圆轨道运行,经过时间t,转过的角度为;b、c为地球的同步卫星,某时刻a、b恰好相距最近。己知地球自转的角速度为
,万有引力常量为G,则
A. 地球质量为
B. 卫星a的机械能小于卫星b的机械能
C. 若要卫星c与b实现对接,可让卫星C加速
D. 卫星a和b下次相距最近还需时间为
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