在地球表面附近发射卫星,当卫星的速度超过某一速度时,卫星就会脱离地球的引力,不再绕地球运行,这个速度叫做第二宇宙速度.规定物体在无限远处万有引力势能EP=0,则物体的万有引力势能可表示为EP=-GMm/r,r为物体离地心的距离.设地球半径为r0,地球表面重力加速度为g0,忽略空气阻力的影响,试根据所学的知识,推导第二宇宙速度的表达式(用r0、 g0表示)
如图所示,半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内,在环的底端B点固定一个带正电的小球,环上还套有一个质量为m,带等量正电荷的小球,现将小球从A点(半径OA水平)由静止释放开始运动,当运动到C点(∠AOC=)时获得的最大动能为Ekm,求: (1)小球从位置A运动到位置C的过程中所受静电力做的功W; (2)小球在A点刚释放时运动的加速度a; (3)小球在位置C时受到圆环对它的作用力.
足够大的平行金属板竖直放置,两板相距d,分别与直流电源的正负极相连,电源电动势E,质量为m、电量为-q的质点:沿着右板的边缘从a点开始被竖直上抛,最后在左板与a点等高的b点与左板相碰.试计算:. (1)带点质点由a到b运动过程中,到达的最高点,相对于ab的高度多大?最高点与右板相距多远? (2)质点与左板相碰前的瞬时速度的大小和方向.
如图1所示,一对足够长的平行光滑导轨放置在水平面上,两轨道间距l=0.20m,定值电阻阻值R=1.0Ω.有一金属杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直且接触良好,金属杆与轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示.求: (1)杆的质量m和加速度 (2)在杆从静止开始运动的20s的时间内,通过电阻R的电量.
如图所示,在高H=2.5m的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个小物块B,另一带电小物块A以初速度v0=10.0m/s向B运动,A.B的质量均为m=1.0×10-3kg.A与B相碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台上飞出后落在水平地面上,落地点与高台边缘的水平距离L=5.0m.已知此空间中存在竖直向上的匀强电场,场强大小E=1.0×103N/C(图中未画出).假设A在滑行过程和碰撞过程中电量保持不变,不计空气阻力,g=10m/s2.求: (1)A.B碰撞过程中损失的机械能. (2)试说明A带电的电性,并求出其电量q的大小. (3)在A.B的飞行过程中,电场力对它做了多少功?
如图所示,在光滑绝缘的水平面上,沿一条直线依次排列三个等质量的带电小球A、B、C.在C上沿连线方向施加一恒力F后,三小球恰能在运动中保持相对位置不变.已知A球电量=10q,B球电量为=q.开始时,小球间距离r也为已知.求所施恒力F,小球C所带电量及电性.