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
一个质量为m,带电量为+q的粒子,以速度沿水平方向从如图所示的小孔M进入垂直于纸面的匀强磁场区域Ⅰ,并从小孔N沿竖直向上的方向进入到有水平方向匀强电场区域Ⅱ,最后打在P点,且OM=OP=d,重力不计. (1)求区域Ⅰ中磁感强度的大小,粒子从M运动到N所用时间.并在图上标出磁场的方向. (2)求区域Ⅱ中电场强度的大小,粒子从小孔N运动到P所用时间,并在图上标出电场方向. (3)求粒子到达P点的速度大小.
如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有一带电量为q的正离子自A点垂直射入磁场,沿半径为R的圆形轨道运动,运动半周到达B点时,由于吸收了附近若干静止的电子,沿另一个圆形轨道运动到BA的延长线上的C点,且AC的长度也为R.试求正离子在B点吸收的电量(不计重力).
质量为m=0.1g的小物体,带有6.0×C的电荷,放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,方向如图所示,物体由静止开始下滑,滑到某一位置时开始离开斜面,(设斜面足够长,g取10m/) 1)物体带何种电荷? 2)物体刚离开斜面时的速度多大? 3)物体从静止到刚离开斜面的运动过程中是做什么运动?为什么? 4)物体在斜面上可能滑行的最大距离是多少
如图,界面MN与水平面垂直,左方为匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感强度为B,右方为匀强电场,方向水平向右,电场强度为E,两个场的区域足够大.现有一个电子(质量m,电量e)以初速度为在界面上o点沿水平方向垂直射入磁场区域.试画出电子运动的轨迹,并求出电子运动过程中沿竖直方向在相当长的时间内的平均速度(不考虑重力作用).
有一段中空的绝缘管被弯成半径为R的1/4圆弧形,现把它放置在竖直平面内,且处在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直竖直平面指向里面,如图所示.在与圆心O处于同高度的管口a处自由投放一质量为m、电量为+q的小球,因有摩擦,当小球滑到管口b时损失机械能1/4·mgR,求小球在b处时对管道的压力.