(16分)“嫦娥一号”探月卫星与稍早前日本的“月亮女神号”探月卫星不同,“嫦娥一号”卫星是绕月极地轨道上运动的加上月球的自转,因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球的表面。12月11日“嫦娥一号”卫星CCD相机已对月球表面进行成像探测,并获取了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H,绕行的周期为TM;月球地公转的周期为TE,半径为R0。地球半径为RE,月球半径为RM。试解答下列问题:
(1)若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响,试求月球与地球质量之比;
(2)当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直,也与地心到月心的连线垂直(如图所示)。此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片,此照片由探月卫星传送到地球最少需要多长时间?已知光速为c。
(16分)如图13-8所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图,其中P是一个变压器铁芯,入户的两根电线(火线和零线)采用双线绕法,绕在铁芯的一侧作为原线圈,然后再接户内的用电器.Q是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出,它是串联在本图左边的火线上,开关断开时,用户的供电被切断),Q铁芯另一侧到副线圈的两端之间,当a、b间没有电压时,Q使得脱扣开关闭合,当a、b间有电压时脱扣开关立即断开,使用户断电.
(1)用户正常用电时,a、b之间有没有电压?为什么?
(2)如果某人站在地面上,手误触火线而触电,脱扣开关是否会断开?为什么?
(3)已知原线圈的双线各在铁芯上绕了匝,加在另一侧的副线圈绕了匝.已知正常用电时通过火线和零线的电流都是I,某人站在地面上,手误触火线而触电时通过人体的电流为.把这个变压器视为理想变压器,在人触电的这段时间内,已知a、b两端的电压是2V,求火线线圈两端的电压和通过Q的电流各多大?
(15分)如图13-7甲所示的电路中,D为二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),,,当在AB间加上如图13-7乙所示的交流电压时,求:
(1)在0~1×10-2s时间内通过R1的电流;
(2)1s内电阻R3所消耗的电能.
闭合电路中产生的感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比( )
A、磁通量
B、磁感应强度
C、磁通量的变化率
D、磁通量的变化量
一个N匝的圆线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感应强度方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变.下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 ( )
A.将线圈匝数增加一倍
B.将线圈面积增加一倍
C.将线圈半径增加一倍
D.适当改变线圈的取向
一个矩形线圈,在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动,当线圈处于如图所示位置时,此线圈 ( )
A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最小
B.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大
C.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大
D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最小