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1.北斗卫星导航系统是我国正在自主研发的全球卫星导航系统,该系统Ⅰ(-L,0)Ⅱ(L,0)ⅡⅠ由空间端(卫星)、地面端(中心控制系统)和用户端(导航定位仪)三xO部分组成,预计2020年形成全球覆盖能力。目前正在试用的“北斗一号”卫星导航试验系统也称“双星定位导航系统”,利用两颗地球同步地面端静止轨道卫星为用户提供快速定位导航服务。用户端S(1)已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球自转周y甲乙期为T,求“北斗一号”同步静止轨道卫星距地面的高度。(2)双星定位导航系统的工作原理可简化为如下过程(其示意图如图甲所示):中心控制系统首先向卫星发出询问信号,经卫星I转发到达用户端S,用户接收到该信号并同时向两颗卫星发出定位响应信号,分别经卫星I、卫星II传送回中心控制系统,中心控制系统分别记录下从发出询问信号到接收到经卫星I、卫星II传回的两个响应信号的时间。因为控制中心到两颗卫星的距离一定,所以可以利用信号从用户分别传送到卫星I和卫星II的时间,计算出用户所在的位置。在卫星I、卫星II和用户S所在的平面内建立平面直角坐标系如图乙所示,卫星I、卫星II的坐标分别为(-L,0)和(L,0),已知电磁波的传播速率为c,不计大气层对信号传播的影响。①若地面控制中心测出电磁信号从用户S传送到卫星I所用的时间为t1,从用户S传送到卫星II所用的时间为t2,求用户S在此平面内的位置;②实际导航定位过程中,为了确定用户在空间中的位置,你认为中心控制系统还需要测出并提供用户所在位置的哪些信息?2.一对足够长、电阻不计的平行金属导轨水平放置,其间距L=0.4m,左端接一电阻R=1.5Ω,质量为0.2kg的导体棒ab垂直地放置于导轨上,与导轨接触良好。已知棒与导轨之间的动摩擦因数为0.5,棒的电阻为0.5Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。现用一水平向右的外力F拉棒,使棒由静止开始向右做匀加速直线运动,如图所示。用力传感器测得力F随时间变化的情况见右表。(1)试由表中数据写出外力F随时间t变化的数学函数式。(2)求导体棒的加速度大小和匀强磁场的磁感应强度大小。(3)某同学估算出导体棒运动的最初6s内整个装置产生的热量可以大于150J,试通过计算判断该同学的说法是否正确。RaBrbF3.如图甲所示,M、N为竖直放置、彼此平行的两块平板,板间距离为d,两板中央各有一个小孔O、O′正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时间的变化如图乙所示(垂直纸面向里为B的正方向)。有一正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场,已知正离子质量为m、带电荷量为q,正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0。不考虑由于磁场变化而产生的电场,不计正离子所受重力。求:(1)磁感应强度B0的大小.v0?4?d5T0(2)若射入磁场时速度,正离子能否从O′点射出?若不能,它将打到N板上离O′点多远处?(3)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场,正离子射入磁场时速度v0应为多少?v/ms-14一列质量M=280T、额定功率P=3000Kw的列车,爬上倾角为θ的足够长的斜坡,列车与铁轨间的动摩擦因数μ=0.01。该列车以额定功率运行,当列车速度达到9m/s时,最后一节质量m=30T的车厢突然脱钩。但列车仍以额定功率运行,最后在斜坡上匀速运动。(g?10m/s,sin??0.02,cos??1)2(1)列车在斜坡上匀速运动时的速度是多少?(2)最后一节车厢脱钩后50s末距离脱钩处多远?50403020100-10-20-30-40-5050100t/s(3)为测试该列车的性能,将列车在一水平铁轨上运动,它的速度与时间的图象如图所示,整个过程中列车发动机所作功为零,则列车与水平铁轨间的动摩擦因数为多少?5.如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°固定放置,导轨间连接一阻值为4Ω的电阻R,导轨电阻忽略不计。在两平行虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场区域的宽度为d=0.5m。导体棒a的质量为ma=0.6kg,电阻Ra=4Ω;导体棒b的质量为mb=0.2kg,电阻Rb=12Ω;它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图械腗、N处同时将它们由静止开始释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时,a正好进入磁场(g取10m/s2,sin53°=0.8,且不计a、b之间电流的相互作用)。求:(1)在整个过程中,a、b两导体棒分别克服安培力做的功;(2)在a穿越磁场的过程中,a、b两导体棒上产生的焦耳热之比;(3)在穿越磁场的过程中,a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比;(4)M点和N点之间的距离。6.如图,在直角