飞船B与空间站A交会对接前绕地球做匀速圆周运动的位置如图所示,虚线为各自的轨道,则
A. A的周期小于B的周期
B. A加速度大于B的加速度
C. A运行速度大于B的运行速度
D. A、B的运行速度小于第一宇宙速度
如图所示,一物块沿水平地面向左运动,水平恒力的大小为F,物块与地面间的摩擦力大小为Ff,在物块向左运动位移大小为x的过程中,水平恒力F做功为
A. Fx
B. -Fx
C. -Ffx
D. (F-Ff)x
自由摆动的秋千,摆动的幅度越来越小,下列说法中正确的是( )
A. 机械能守恒
B. 能量正在消失
C. 总能守恒,正在减少的机械能转化为内能
D. 只有动能和势能的相互转化
下列说法正确的是( )
A. 加速度的单位是m/s2,由公式可知它是由m/s和s两个基本单位组合而成的
B. 力做功有正功和负功,因此功是矢量
C. 牛顿开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法
D. 重心、合力等概念的建立都体现了等效替代的思想
物理中存在“通量”这个物理量,“通量”的定义要用到高等数学知识.在高中阶段,对“通量”的定义采用的是简单化处理方法并辅以形象化物理模型进行理解.
(1)“磁通量”就是一种常见的“通量”.在高中阶段我们是这样来定义“磁通量”的:设在磁感应强度为的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为,我们把与的乘积叫做穿过这个面积的磁通量(图1),简称磁通.用字母表示,则.磁通量可以形象地理解为穿过某一面积的磁感线条数的多少.如图2所示,空间存在水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为.一个面积为的矩形线圈与竖直面间的夹角为,试求穿过该矩形线圈的磁通量.
(2)“电通量”也是一种常见的“通量”.在定义“电通量”时只需要把“磁通量”中的磁感应强度替换为电场强度即可.请同学们充分运用类比的方法解决以下问题.已知静电力常量为.
图3 图4
a.如图3所示,空间存在正点电荷,以点电荷为球心作半径为的球面,试求通过该球面的电通量.
b.上述情况映射的是静电场中“高斯定理”,“高斯定理”可以从库仑定律出发得到严格证明.“高斯定理”可表述为:通过静电场中任一闭合曲面的电通量等于闭合曲面内所含电荷量与的乘积,即,其中为静电力常量.试根据“高斯定理”证明:一个半径为的均匀带电球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点的电场强度也是,式中是球心到该点的距离, 为整个球体所带的电荷量.
如图所示,顶角,的金属导轨固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为的匀强磁场中.一根与垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度沿导轨向右滑动,导体棒的质量为,导轨与导体棒单位长度的电阻均为,导体棒与导轨接触点的和,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触. 时,导体棒位于顶角处,求:
(1)时刻流过导体棒的电流强度和电流方向.
(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力的表达式.
(3)导体棒在时间内产生的焦耳热.