磁等离子动力推进器是一种新型空间发动机.它能给卫星轨道纠偏或调整姿态提供动力.还可以长期提供动力使飞行器抵达外太阳系.一般来说.磁等离子动力推进器由一个大圆筒形阳极和位于它内部的中心阴极构成.阴极与阳极之间的环形空间被泵入一种气体.从阴极径向流向阳极的电流将这些气体电离.这种电流还会感生出一个环绕中心阴极的环形磁场.再与电流本身相互作用形成洛伦兹力.进而加速等离子体产生推力.这种发动机利用燃料的效率比普通化学燃料发动机高10倍.主要利用太阳能.因此在宇宙无重力状况下能够连续运转几年.而普通火箭发动机运转时.数以吨计的燃料几分钟即可用完.因此.欧空局把“电火箭 推进技术列为十大尖端技术之一.推进剂从图中1处注入.在2处电离出正离子.电源提供恒定电压.正离子进入3处的速度忽略不计.经加速后形成电流为I的离子束后喷出.已知推进器获得的推力为F.单位时间内喷出的锂离子质量为J, 为研究问题方便.假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力.忽略推进器运动速度. (1)求电源提供的电压U; (2) 这种设计具有性能参数可调的优点.请你就如何改变飞行器发动机的推力和喷气速度两个方面谈谈. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(08年茂名市二模)(17分)如图16甲所示是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.1m、匝数n=20的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图16乙所示)。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2T,线圈的电阻为1.5Ω,它的引出线接有质量为0.01kg、电阻为0.5Ω的金属棒MN,MN置于倾角为300的光滑导轨上,导轨宽度为0.25m。外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过MN。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图16丙所示时(x取向右为正),g=10m/s2。求:

   

(1)若MN固定不动,流过它的电流大小和方向?

(2)若MN可自由滑动,至少要加多大的匀强磁场才能使MN保持静止,并在图16丁中画出磁感应强度随时间变化的图像;

(3)发电机的输出功率。

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(17分) 如图所示,有一个可视为质点的小物块质量为m=1 kg,从平台上的A点以v0=2 m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3 kg的长木板.已知木板上表面与圆弧轨道末端切线在同一水平面,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,圆弧轨道的半径为R=0.4 m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的半径OD夹角θ=60°,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:

(1)小物块到达C点时的速度大小。

(2)小物块经过圆弧轨道末端D点时对轨道的压力多大。

(3)要使小物块不滑出长木板,木板的长度L至少应为多大。

 

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(17分)如图所示,传递带可以把质量m=20kg的行李包沿水平方向送上小车左端,小车的质量M=80kg,原来静止停在光滑水平道上,行李包与车间的动摩擦因数μ=0.5,小车长1.5m,如果传送带以v=5.0m/s的水平速度将行李包送上小车,求行李包在小车上滑行的时间多少?(g取10m/s )

 

 

 

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(17分)如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平面上,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数为μ2,取g=10m/s2,试求:

⑴若μ1=0.4,μ2=0.1,木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?

⑵若μ1=0.1,μ2=0.4,木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?

⑶接第⑵问,若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图象。(设木板足够长)

 

 

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(17分)如图所示,高为h的绝缘板静止在光滑水平面上,放置在其右端的小物块带电量为+q,绝缘板和小物块的质量均为,它们之间的动摩擦因数为μ。有界匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。现对绝缘板施加一个水平向右、大小为μmg的恒力。当绝缘板即将离开磁场时,小物块恰好到达它的最左端,且对绝缘板无压力,此时绝缘板的速度是小物块速度的2倍。设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求:

⑴小物块离开绝缘板时的速率;

⑵小物块落地时与绝缘板间的距离;

⑶运动过程中滑动摩擦力对小物块所做的功。

 

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同步练习册答案