静止在太空的飞行器上有一种装置,它利用电场加速带电粒子,形成向外发射的粒子流,从而对飞行器产生反冲力,使其获得加速度。已知飞行器的质量为M,发射的是2价氧离子,发射功率为P,加速电压为U,每个氧离子的质量为m,单位电荷的电量为e,不计发射氧离子后飞行器质量的变化。求:(1)射出的氧离子速度;(2)每秒钟射出的氧离子数;(3)射出离子后飞行器开始运动的加速度。
如图所示,水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车,管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=+8×10-5C的小球,小球的直径比管的内径略小.在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1= 15T的匀强磁场,MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场.现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动,以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点,测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图所示.g取10m/s2,不计空气阻力.求: (1)小球刚进入磁场B1时加速度a的大小; (2)绝缘管的长度L; (3)小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离△x.
如图所示,半径分别为r 和R的圆环竖直叠放(相切)于水平面上,一条公共斜弦过两圆切点且分别与两圆相交于a、b 两点.在此弦上铺一条光滑轨道,将一小球从a点由静止释放,设小球穿过切点时不受阻挡.求该小球从a点运动到b点所用的时间.
图示为宇宙中一恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O的运行轨道近似为圆.已知引力常量为G,天文学家观测得到A行星的运行轨道半径为R0,周期为T0.(l)中央恒星O的质最是多大?(2)长期观测发现,A行星每隔t0时间其运行轨道便会偏离理论轨道少许,天文学家认为出现这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行的圆轨道与A在同一平面内,且与A的绕行方向相同).根据上述现象和假设,试估算未知行星月的运动周期和轨道半径.
货车正在以v1=10m/s的速度在平直的公路上前进,货车司机突然发现在其正后方S0=25米处有一辆小车以v2=20m/s的速度做同方向的匀速直线运动,货车司机为了不让小车追上,立即加大油门做匀加速运动,求:①若货车的加速度大小为a=4m/s2,小车能否追上货车?若追不上,小车与货车相距的最近距离为多少? ②若要保证小车追上货车,则货车的加速度应满足什么条件?
在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与力的传感器相连,当电梯从静止加速上升,然后又匀速运动一段时间,最后停止运动;传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系(N-t)图像,如图所示,则(取g="10" m/s2)(1)电梯在哪段时间内加速上升,此过程中重物处于超重状态还是失重状态?为什么?(2)电梯的最大加速度是多大?