在如图所示的坐标系中,的区域内存在着沿轴正方向、场强为E的匀强电场,的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子从轴上的点以沿轴正方向的初速度射出,恰好能通过轴上的点。己知带电粒子的质量为,带电量为。、、均大于0。不计重力的影响。(1)若粒子只在电场作用下直接到达D点,求粒子初速度的大小;(2)若粒子在第二次经过轴时到达D点,求粒子初速度的大小(3)若粒子在从电场进入磁场时到达D点,求粒子初速度的大小;
过山车是游乐场中常见的设施。图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成, B 、 C 、 D 分别是三个圆形轨道的最低点, B 、 C 间距与 C 、 D 间距相等,半径 R 1 =2.0m 、 R 2 =1.4m 。一个质量为 m=0.1kg g的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以 v 0 =12.0m/s 的初速度沿轨道向右运动, A 、 B 间距 L 1 =6.0m 。小球与水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.2 ,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取 g=10m/s2 ,计算结果保留小数点后一位数字。试求
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小; (2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道, B 、 C 间距 L 应是多少; (3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径 R 3 应满足的条件;小球最终停留点与起点 A 的距离。
如图所示,一个水平放置的圆桶绕轴匀速转动,转动角速度="2.5" rad/s,桶壁上P处有一圆孔,桶璧很薄,桶的半径R=2m。当圆孔运动到桶的上方时,在圆孔的正上方h=3.2m处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径。试通过计算判断小球是否和圆桶碰撞(不考虑空气阻力,g=10)
如图所示,内半径为R的光滑圆轨道竖直放置,长度比2R稍小的轻质杆两端各固定一个可视为质点的小球A和B,把轻杆水平放入圆形轨道内,若mA=2m、mB=m,重力加速度为g,现由静止释放两球使其沿圆轨道内壁滑动,当轻杆到达竖直位置时,求:A、B两球的速度大小;A球对轨道的压力;
某球形天体的密度为ρ0,引力常量为G.证明对环绕密度相同的球形天体表面运行的卫星,运动周期与天体的大小无关.(球的体积公式为,其中R为球半径)若球形天体的半径为R,自转的角速度为,表面周围空间充满厚度(小于同步卫星距天体表面的高度)、密度ρ=的均匀介质,试求同步卫星距天体表面的高度.
如图所示,xoy为竖直平面内的一个直角坐标系,y为竖直方向,OA为竖直平面内的光滑抛物线轨道,其方程为:(式中x、y的单位均是国际单位m),将一个质量为m的光滑小环穿在此轨道上,从O点由静止状态沿着此轨道下滑,P是抛物线轨道上的一点,已知O和P两点连线与竖直方向的夹角为45°,求小环通过P点时的速度大小和方向.(重力加速度g=10m/s2)