（12分） 經(jīng)過(guò)近7年時(shí)間，2億千米在太空中穿行后，美航天局和歐航天局合作研究出“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器于美國(guó)東部時(shí)間6月30日抵達(dá)預(yù)定軌道，開(kāi)始“拜訪土星及其衛(wèi)星家族. 這是人類首次針對(duì)土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測(cè). 若“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器進(jìn)入環(huán)繞土星上空的圓軌道飛行，已知土星半徑為R，探測(cè)器離土星表面高度為h，環(huán)繞n周的飛行時(shí)間為t. 求土星的質(zhì)量和平均密度（球體體積公式）。

 

【解析】

試題分析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有

探測(cè)器運(yùn)行的周期：

聯(lián)立以上各式，解得

土星的質(zhì)量

由M=ρV和，聯(lián)立解得

土星的密度

考點(diǎn)：本題考查的是萬(wàn)有引力定律和航天的知識(shí)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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（本題10分） 如圖所示，水平面上有兩根相距1m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻。導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)l＝1m，其電阻為r，與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T�，F(xiàn)使ab以v＝10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。求：

（1）ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？流過(guò)電阻R的電流的方向如何？

（2）若定值電阻R＝6.0Ω，導(dǎo)體棒的電阻r＝2.0Ω，則電路中的電流多大？ab兩端的電壓多大？

（3）導(dǎo)體棒ab所受的安培力多大？方向如何？

 

 

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如圖所示，在第一、二象限存在場(chǎng)強(qiáng)均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中第一象限的勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿x軸正方向，第二象限的電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向。在第三、四象限矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，矩形區(qū)域的AB邊與x軸重合。M點(diǎn)是第一象限中無(wú)限靠近y軸的一點(diǎn)，在M點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子，以初速度v0沿y軸負(fù)方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，恰好從N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，若OM＝2ON，不計(jì)質(zhì)子的重力，試求：

（1）N點(diǎn)橫坐標(biāo)d；

（2）若質(zhì)子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)最后能無(wú)限靠近M點(diǎn)，則矩形區(qū)域的最小面積是多少；

（3）在（2）的前提下，該質(zhì)子由M點(diǎn)出發(fā)返回到無(wú)限靠近M點(diǎn)所需的時(shí)間。

 

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如圖所示是使用光電管的原理圖，當(dāng)頻率為v的可見(jiàn)光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過(guò)。

⑴當(dāng)變阻器的滑動(dòng)端P向 滑動(dòng)時(shí)（填“左”或“右”），通過(guò)電流表的電流將會(huì)增大。

（2）當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動(dòng)能為 （已知電子電荷量為e）。

（3）如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將__________ （填“增加”、“減小”或“不變”）。

 

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氫原子發(fā)光時(shí)，能級(jí)間存在不同的躍遷方式，右圖中 ① ② ③ 三種躍遷方式對(duì)應(yīng)的光譜線分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ ，下列 A、B、C、D 光譜圖中，與上述三種躍遷方式對(duì)應(yīng)的光譜圖應(yīng)當(dāng)是下圖中的（圖中下方的數(shù)值和短線是波長(zhǎng)的標(biāo)尺）( )

 

 

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（多選）如圖所示，足夠長(zhǎng)的斜面上有a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)，ab=bc=cd=de，從a點(diǎn)水平拋出一個(gè)小球，初速度為v時(shí)，小球落在斜面上的b點(diǎn)，落在斜面上時(shí)的速度方向與斜面夾角為θ;不計(jì)空氣阻力，初速度為2v時(shí)( )

A.小球一定落在斜面上的e點(diǎn)

B.小球可能落在斜面上的c點(diǎn)與d點(diǎn)之間

C.小球落在斜面時(shí)的速度方向與斜面夾角大于θ

D.小球落在斜面時(shí)的速度方向與斜面夾角也為θ

 

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長(zhǎng)度為1m的輕桿OA，A端有一質(zhì)量為2kg的小球，以O(shè)點(diǎn)為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s，取g=10m/s2，則此時(shí)小球?qū)ⅲ? ）

A．受到18N的拉力 B．受到38N的支持力 C．受到2N的拉力 D．受到2N的支持力

 

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在觀察水波衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，若打擊水面的振子振動(dòng)的頻率是5Hz，水波在水中的傳播速度為0.05m/s，為了觀察到顯著的衍射現(xiàn)象，小孔直徑d應(yīng)為（　 ）

A.10cm　　　B.5cm C.d<1cm D.d>1cm

 

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船在靜水中的航速為v1，水流的速度為v2 （v1 ＞ v2）.為使船行駛到河正對(duì)岸的碼頭，則v1相對(duì)v2的方向應(yīng)為(　 　)

 

 

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