土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动,其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为rA=8.0×l04km和rB =1.2×l05 km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示)求岩石颗粒A和B的线速度之比;求岩石颗粒A和B酌周期之比;土星探测器上有一物体,在地球上重为10N,推算出它在距土星中心3.2×l05 km处受到土星的引力为0.38N,已知地球半径为6.4×l04 km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
如图10所示,一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动,求: (1)当小球在圆上最高点速度为4m/s时,细线的拉力是多少? (2)当小球在圆下最低点速度为4m/s时,细线的拉力是多少?(g=10m/s2)
如图所示,在xoy平面内,有以O′(R,0)为圆心,R为半径的圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直xoy平面向外,在y=R上方有范围足够大的匀强电场,方向水平向右,电场强度大小为E。在坐标原点O处有一放射源,可以在xoy平面内向y轴右侧(x>0)发射出速率相同的电子,已知电子在该磁场中的偏转半径也为R,电子量为e,质量为m。不计重力及阻力的作用。 (1)求电子射入磁场时的速度大小; (2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的电子,求它到达y轴所需要的时间; (3)求电子能够射到y轴上的范围。
如图所示,半径2R四分之一圆弧与半径为R的光滑半圆在B点相连接,C与A点等高,一个质量为m的小球从A点由静止释放,恰好到达与圆心O等高的D点。求: (1)摩擦力对小球所做的功是多少? (2)假设AEB段摩擦力做功不变,小球刚过B点时对轨道的压力是多少? (3)假设AEB段摩擦力做功不变,在A点给小球不同的速度,它将始终不脱离轨道运动,并能通过C点做平抛运动,当落点E到C点的竖直距离最大时,求A点的速度v0是多少?
如图(a)所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行。现将一质量m=2kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图(b)所示,取沿传送带向上为正方向,,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求: (1)0—10s内物体位移的大小; (2)物体与传送带间的动摩擦因数; (3)0—10s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q。
如图所示,在平行板电容器的两板之间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度B1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°.一束带电量q=8.0×10-19C的同位素正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区,离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间,不计离子重力,求: (1)离子运动的速度为多大? (2)x轴上被离子打中的区间范围? (3)离子从Q运动到x轴的最长时间? (4)若只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2´应满足什么条件?