一探测器在X行星表面附近做科学研究。第一步,关闭探测器所有动力让其围绕行星做“近地(近X星)”匀速圆周运动,测得运行速度为。第二步,探测器着陆,在探测器内研究小球在竖直平面内的圆周运动,如图,绳长为L,小球质量为m、半径不计。已知,万有引力常量为G,X行星的半径为R。行星本身自传的影响和空间的各种阻力都可以忽略不计。求:(1)X行星表面附近的重力加速度和X行星的平均密度。(2)第二步科学研究中,若小球恰好可以做圆周运动,求在最低点绳子中的张力T
如图所示,一矩形绝缘木板放在光滑水平面上,另一质量为m、带电量为q的小物块沿木板上表面以某一初速度从A端沿水平方向滑入,木板周围空间存在足够大、方向竖直向下的匀强电场.已知物块与木板间有摩擦,物块沿木板运动到B端恰好相对静止.若将匀强电场的方向改为竖直向上,大小不变,且物块仍以原初速度沿木板上表面从A端滑入,结果物块运动到木板中点时相对静止.求: ⑴物块所带电荷的性质. ⑵匀强电场场强的大小
如图所示,由电源、定值电阻和滑动变阻器构成一闭合电路,一粒子加速枪并接在两端,在加速枪口正上方处的点真空区域有一固定的点电荷,带电量为。现有质量和带电量均不同的两种带负电静止粒子,从加速枪的左端加速后从点进入场区域,粒子射入枪口时速度方向垂直于连线。 (1)试证明若加速电压满足一定条件,两种粒子在场区域都能做匀速圆周运动。(不计粒子的重力) (2)当滑动变阻器滑动头在某位置时,射出的带电粒子恰好做匀速圆周运动,若将向左移动一小段距离后,该种粒子从加速枪中射出后的运轨迹变成什么形状?它的周期比圆周运动时长还是短?(只写明最后结论)
如图所示,一束电子从x轴上的A点以平行于y轴的方向射入第一象限区域,射入的速度为v0,电子质量为m,电荷量为e.为了使电子束通过y轴上的B点,可在第一象限的某区域加一个沿x轴正方向的匀强电场,此电场的电场强度为E,电场区域沿x轴方向为无限长,沿y轴方向的宽度为s,且已知OA=L,OB=2s,求该电场的下边界与B点的距离.
如图所示,在匀强电场中有a,b,c三点,这三点连线组成一个直角三角形,ab边和电场线平行,长为3cm,a点离A板1cm,电源电压为2V,B板接地。问: (1)ab、bc、ac间电势差各为多少? (2)一个电子在a点具有的电势能为多少? (3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功多少?
如图所示,在真空中有一对平行金属板两极板间的电势差为500V。一个电荷量为C的粒子从正极板的小孔无初速的进入匀强电场,到达负极板.这个粒子到达负极板时的动能为多少焦耳?(不计重力)