某科幻小说中有下列一段描述。宇宙中有一球型均匀带电天体,其质量为m,半径为R。宇航员王小明乘坐飞行器,登上该天体,用质量为M,带电量为q的小球进行如下操作。第一次,让小球带负电,从距该天体表面为h的位置由静止释放,发现小球悬浮不动;第二次,让小球带正电,从相同的位置,用小型发射装置将小球以某一速度水平发射。(已知万有引力常量为G,静电力恒量为k)试根据以上信息求:(1) 该天体所带电的电性及其电量(2)若保持小球与天体表面距离始终为h ,则水平发射速度的大小为多少?
如图所示,两根足够长的光滑平行导轨与水平面成θ=60°角,导轨间距为L。将直流电源、电阻箱和开关串联接在两根导轨之间。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的导体棒MN垂直导轨水平放置在导轨上,导体棒与两根导轨都接触良好。重力加速度为g。(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,当电阻箱接入电路的电阻为R1时,闭合开关后,导体棒MN恰能静止在导轨上。请确定MN中电流I1的大小和方向(2)若磁场方向竖直向上,当电阻箱接入电路的电阻为R2时,闭合开关后,导体棒MN也恰能静止在导轨上,请确定MN中的电流I2的大小(3)导轨的电阻可忽略,而电源内阻、导体棒MN的电阻均不能忽略,求电源的电动势。
如图所示,空间不但有重力场(重力加速度为g),还有电场强为E的匀强电场和感应场强为B匀强磁场,三者的方向如图所示。有一个质量为m的小球在竖直面内能够以速率v做匀速圆周运动,求(1)小球的带电性质和电量分别是怎样的(2)小球做匀速圆周运动的轨道半径是多大?
如图所示,有一定厚度的长木板AB在水平面上滑行,木板的质量m1=4.0kg,木板与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,木板上表面距水平面的高度h=0.050m.当木板滑行速度v0=3.0m/s时,将一小物块C轻放在木板右端B点处.C可视为质点,它的质量m2=1.0kg.经过一段时间,小物块C从木板的左端A点滑出,它落地时的速度为m/s.小物块落地后,木板又滑行了一段距离停在水平面上,这时木板左端A点距小物块的落地点的水平距离s1=0.90m.求(1)小物块C从木板的A点滑出时,木板速度的大小vA(2)木板AB的长度L
如图所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳,下端拴一小物块A,上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内(未穿透),接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动,在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图2所示.已知子弹射入的时间极短,且图2中t=0为A、B开始以相同速度运动的时刻,求(1)子弹和物块一起做圆周运动的周期T(2)绳子的长度L(3)子弹和物块一起运动时的机械能E
如图所示,在水平匀速运动的传送带的左端(P点),无初速地轻放一质量为m=1kg的物块,物块随传送带运动到A点后抛出,物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、D为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m,圆弧对应的圆心角θ=106º,轨道最低点为C,A点距水平面的高度h=0.80m。(g取10m/s2,sin53º=0.8,cos53º=0.6)求⑴物块离开A点时水平初速度的大小⑵物块经过C点时对轨道压力的大小⑶若PA间的距离为1.5m, 传送带的速度为5m/s,求物块与传送带间的动摩擦因数