2013年12月15日4時35分，嫦娥三號著陸器與巡視器分離，玉兔號巡視器順利駛抵月球表面。如圖所示是嫦娥三號探測器攜玉兔號奔月過程中某階段運(yùn)動示意圖，關(guān)閉動力的嫦娥三號探測器在月球引力作用下向月球靠近，并將橢圓軌道在B處變軌進(jìn)入半徑為r的圓軌道Ⅰ，此時探測器繞月做圓周遠(yuǎn)動的周期為T。此后經(jīng)多次變軌，“嫦蛾三號停泊在圓軌道Ⅱ上待機(jī)著陸。12 月11日，“嫦娥三號”從圓軌道Ⅱ上的D點(diǎn)實施變軌，進(jìn)入橢圓軌道Ⅲ。由近月點(diǎn)C成功落月。探測器接觸地面瞬間速度為豎直向下的v0，大于軟著陸速度v1，，而月球上沒有空氣，探測器在月面實現(xiàn)軟著陸非常困難。為此科學(xué)家們設(shè)計了多種緩沖裝置。其中有一種叫電磁阻尼緩沖裝置，其原理如圖所示。主要部件為緩沖滑塊K和絕緣光滑的緩沖軌道MN、PQ。探測器主體中還有超導(dǎo)線圈（圖中未畫出）．能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊由高強(qiáng)絕緣材料制成�；瑝KK上繞有閉合單匝矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，ab邊長為L。當(dāng)探測器接觸地面時，滑塊K立即停止運(yùn)動，此后線圈與軌道間的磁場作用，使探測器做減速運(yùn)動，從而實現(xiàn)緩沖。（已知：裝置中除緩沖滑塊（含線圈）外的質(zhì)量為m，萬有引力常量為G，月球表面的重力加速度為，g為地球表面重力加速度，不考慮由運(yùn)動磁場產(chǎn)生的電場）

(1)試用上述信息求出月球的質(zhì)量。

(2)試用上述信息求出月球的半徑。

(3)為使探測器主體做減速運(yùn)動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足什么條件。

(4)當(dāng)磁感強(qiáng)度為B0時探測器可減速運(yùn)動，若減速到v1的過程中通過線圈截面的電量為q．求該過程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱。


 (3)為了使探測器作減速運(yùn)動，其所受的安培力需大于其自身重力

即>(2分)，B>(2分)

(4)線圈產(chǎn)生的焦耳熱等于探測器機(jī)械能的變化量

得（3分）

（5分）


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


在核反應(yīng)堆的廢料中含有大量的，可自發(fā)放出一個粒子衰變?yōu)?sub>，①寫出該過程的核反應(yīng)方程                    。

②若此過程發(fā)生在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，核反沖速度的方向為        （填“向上”或“向下”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示為一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中裝一定量的水，在容器底部有一單色點(diǎn)光源，已知水對該光的折射率為，玻璃對該光的折射率為1.5，容器底部玻璃的厚度為d，水的深度也為d。

求:①這種光在玻璃和水中傳播的速度

②水面形成的光斑的面積（僅考慮直接由光源發(fā)出的光線）

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科目：高中物理 來源： 題型：


光滑水平面上有一質(zhì)量為M滑塊，滑塊的左側(cè)是一光滑的圓弧，圓弧面下端與水平面相切，圓弧半徑為R=l m,一質(zhì)量為m的小球以速度v0，向右運(yùn)動沖上滑塊。已知M=4m，g取l0m/s2，若小球剛好沒躍出圓弧的上端。求：

① 小球的初速度v0是多少?

② 滑塊獲得的最大速度是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：


有一靜電場，其電勢隨x坐標(biāo)的改變而改變，變化的圖線如圖所示。若將一帶負(fù)電的粒子（重力不計）從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，電場中P、Q兩點(diǎn)位于x軸，其橫坐標(biāo)分別為lcm、4cm，則下列說法正確的是

A．粒子恰能運(yùn)動到離原點(diǎn)12cm處

B．粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時，動能相等

C．粒子經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)時，加速度大小之比2:1

D．粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時，電場力做功的功率之比1：1

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在傾角為θ的斜面底端，另一端與質(zhì)量為m的物體連接。開始時用手按住物體使彈簧處于壓縮狀態(tài)，放手后物體向上運(yùn)動所能達(dá)到的最大速度為v。已知重力加速度為g，下列判斷正確的是

A．物體達(dá)到最大速度v時，彈簧處于壓縮狀態(tài)

B．物體達(dá)到最大速度v時，其加速度為

C．從釋放到達(dá)到最大速度v的過程中，物體受到的合外力一直減小

D．從釋放到達(dá)到最大速度v的過程中，彈簧彈力對物體做功為

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，有一與地面平行的、沿水平方向的有界勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域高度為h，有一寬度為 b（b<h）、電阻為R、質(zhì)量為m的矩形金屬線框（導(dǎo)線粗細(xì)均勻），緊貼磁場區(qū)域的上邊界從靜止起豎直下落，結(jié)果線框下邊剛出磁場下邊界時，線框就做勻速運(yùn)動。已知線框穿出磁場過程產(chǎn)生的熱量是穿入磁場過程產(chǎn)生熱量的2倍。重力加速度為g，求：

（1）線框勻速穿出磁場時的速度大��；

（2）線框穿出磁場過程中，線框中感應(yīng)電流大小；

（3）線框下落速度時，線框的加速度大小；

（4）換用相同材料的導(dǎo)線較粗的線框，其它條件均不變，試描述線框穿出磁場過程的運(yùn)動情況，并比較粗、細(xì)兩個線框穿越整個磁場過程產(chǎn)生熱量的大小關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=22∶5，電阻R1=R2=25Ω，D為理想二極管，原線圈接u=220sin100πt(V)的交流電。則(       )

A．交流電的頻率為100Hz

B．通過R1的電流為2A

C．通過R2的電流為A

D．變壓器的輸入功率為200W

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科目：高中物理 來源： 題型：


某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示。蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱。

①在壓力閥被頂起前，停止加熱。若此時鍋內(nèi)氣體的體積為V、摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，計算鍋內(nèi)氣體的分子數(shù)。

②在壓力閥被頂起后，停止加熱。假設(shè)放氣過程中氣體對外界做功為W0，并向外界釋放了Q0的熱量。求該過程鍋內(nèi)原有氣體內(nèi)能的變化量。

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