如图所示,一个带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场强度为E的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场,小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,已知ab=L,求:(1)小球的带电性质及其电荷量与质量的比值;(2)该匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向;(3)小球从P经a至b时,共需时间为多少?
(10 分)地球质量为M、半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度. (1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式; (2)若已知第一宇宙速度的大小v="7.9" km/s,地球半径R=6.4×103 km,万有引力常量G=6.7×10-11 N·m2/kg2,求地球质量(结果保留两位有效数字).
如图所示,在距水平地面高h=0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.80kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动,经过时间t=0.80s与B发生碰撞,碰后两木块都落到地面上。木块B离开桌面后落到地面上的D点。设两木块均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知D点距桌面边缘的水平距离s=0.60m,木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度取g=10m/s2。求: (1)两木块碰撞前瞬间,木块A的速度大小; (2)木块B离开桌面时的速度大小; (3)木块A落到地面上的位置与D点之间的距离。
如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴匀速转动,以经过O水平向右的方向作为x轴的正方向。在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器,在t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动,速度大小为v,已知容器在t=0时滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水。已知重力加速度为g,求: (1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上? (2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上,圆盘转动的最小角速度ω。 (3)第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s。
额定功率为80kw的汽车在水平平直公路上行驶时最大速率可达20m/s,汽车质量为2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,设运动过程中阻力不变,加速度大小为2m/s2,求: (1)汽车所受阻力多大? (2)3s末汽车的即时功率多大? (3)汽车做匀加速运动的过程可以维持多长时间? (4)汽车做匀加速直线运动过程中,汽车发动机做了多少功?
如图甲所示,一质量为m =1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点,从t = 0时刻开始,物体在受按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为0,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平间的动摩擦因数μ= 0.2(g取10m/s2),求: (1)AB间的距离; (2)水平力F在5s时间内对物块所做功。