查看答案和解析>>

2009年3月1日16时13分10秒，中国自主研制的第一个月球探测器（嫦娥一号）成功实现“受控撞月”，为我国探月一期工程画上圆满的句号．
（1）设探测器的质量为m，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，“受控撞月”开始前探测器在离月球表面高为h的圆形环月轨道上正常运行．求它在此轨道上正常运行的线速度大小；
（2）假设此次进行“受控撞月”开始的过程按图甲所示进行，探测器在A点向前短时间喷气，减速后的探测器做向心运动沿曲线到达月球表面附近的B点．估算从A到B所用时间？分析从A到B过程中在探测器内悬挂物体的弹簧秤读数的变化？
（3）为了增加撞击效果，撞击前要利用剩余的燃料对探测器进行加速，图乙所示为探测器到达B点时速度方向的示意图，为了使探测器能够沿此方向做加速直线运动，请在图乙中用由坐标原点O出发的有向线段表示出可能的一种发动机喷气方向．

查看答案和解析>>

查看答案和解析>>

2009年3月1日16时13分10秒，中国自主研制的第一个月球探测器（嫦娥一号）成功实现“受控撞月”，为我国探月一期工程画上圆满的句号．
（1）设探测器的质量为m，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，“受控撞月”开始前探测器在离月球表面高为h的圆形环月轨道上正常运行．求它在此轨道上正常运行的线速度大小；
（2）假设此次进行“受控撞月”开始的过程按图甲所示进行，探测器在A点向前短时间喷气，减速后的探测器做向心运动沿曲线到达月球表面附近的B点．设探测器到达B点时速度大小为v_B，从A到B的空间范围内的重力加速度大小都近似等于月球表面的重力加速度，喷出的气体相对于月球表面的速度大小为u，求喷出气体的质量；
（3）为了增加撞击效果，撞击前要利用剩余的燃料对探测器进行加速，图乙所示为探测器到达B点时速度方向的示意图，为了使探测器能够沿此方向做加速直线运动，请在图乙中用由坐标原点O出发的有向线段表示出可能的一种发动机喷气方向．

查看答案和解析>>

2009年3月1日16时13分10秒，中国自主研制的第一个月球探测器（嫦娥一号）成功实现“受控撞月”，为我国探月一期工程画上圆满的句号．
（1）设探测器的质量为m，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，“受控撞月”开始前探测器在离月球表面高为h的圆形环月轨道上正常运行．求它在此轨道上正常运行的线速度大小；
（2）假设此次进行“受控撞月”开始的过程按图甲所示进行，探测器在A点向前短时间喷气，减速后的探测器做向心运动沿曲线到达月球表面附近的B点．设探测器到达B点时速度大小为v_B，从A到B的空间范围内的重力加速度大小都近似等于月球表面的重力加速度，喷出的气体相对于月球表面的速度大小为u，求喷出气体的质量；
（3）为了增加撞击效果，撞击前要利用剩余的燃料对探测器进行加速，图乙所示为探测器到达B点时速度方向的示意图，为了使探测器能够沿此方向做加速直线运动，请在图乙中用由坐标原点O出发的有向线段表示出可能的一种发动机喷气方向．

查看答案和解析>>

一、1、C 2、A3、BD 4、D 5、AD 6、B 7、BCD 8、CD

二、实验题：（18分）将答案填在题目的空白处，或者要画图连线。

9、（6分）  C （每空3分）

10、（12分）①ABEF（4分）

②如图所示（4分）

 ③随着导体中的电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大（4分）

三、本大题共三小题共计54分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位

11、（16分）（1）设月球的质量为M，卫星的线速度为，则

             ① 2分

又                    ② 2分

由①②两式得

                     ③ 2分

（2）设卫星在A点减速后的速度为

从A到B卫星和月球系统的机械能守恒，所以

              ④ 2分

喷气过程中卫星系统的动量守恒，设喷射出气体的质量为，所以

     ⑤ 3分

由③、④、⑤式解得

    ⑥ 2分

（3）由O点出发在y轴负方向和反方向之间的有向线段都正确（不包括y轴负方向和的反方向）                              ⑦  3分

12、（18分）（1） 电荷在电场中做匀减速直线运动，设其在电场中运动的时间为,根据动量定理可知，

解得                   （2分）

O点与直线MN之间的距离             （2分）

（2）当磁场垂直纸面向里时，

  电荷运动的半径               （1分）

  周期                          （1分）

当磁场垂直纸面向外时，

   电荷运动的半径                 （1分）

         周期                 （2分）

根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为15个，即沿ON运动的距离S=15△d=60cm，最后8cm的距离如图所示，

        （2分）

解得    (2分)

故电荷运动的总时间

       T=

          =             （3分）

13、（20分）（1）设粒子经过加速电场从小孔O₂射出时的速度为v₀，则依据动能定理    

                  （1分）

当U=0时，粒子以速度v₀进入磁场后做匀速圆周运动到达P₂点，轨迹半径R₀=（2分）

由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得                        （1分）

解得带电粒子的比荷=1.0´10⁸ C/kg                          （2分）

（2）设粒子进入磁场时速度方向与O₁O的夹角为θ，则速度大小 （2分）

粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径  （1分）

由几何关系得                    （2分）

即Dx与θ无关，为定值。                            （1分）                    

（3）由（2）可知，带电粒子在平行金属板a、b间的最大偏移量y= x₂- x₁=0.05 m，对应的偏转电压U=50 V                                                  （1分）

带电粒子进入平行金属板a、b时的速度

v₀==1.0´10⁵ m/s

设偏移量最大的带电粒子离开平行金属板a、b时的速度为v，由动能定理

                                  （1分）

解得      v=m/s                                                

所带电粒子离开平行金属板a、b时的速度偏转角q=arccos=        （1分）

偏移量最大的在磁场中做圆周运动的轨迹对应的圆心角a=           （1分）

在磁场中做圆周运动的时间t₁=                                  （1分）

当电压为零时进入磁场的带电粒子在磁场中做圆周运动的时间t₂=    （1分）

带电粒子在磁场中做圆周运动的周期                 （1分） 

所以，Dt= t₁-t₂===1.0 ´10^-6 s                            （1分）