如图所示,圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B、方向垂直纸面向里,边界跟y轴相切于坐标原点O。 O点处有一放射源,沿纸面向各方向射出速率均为v的某种带电粒子,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍。已知该带电粒子的质量为m、电量为q,不考虑带电粒子的重力。 (1)推导粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径;(2)求粒子通过磁场空间的最大偏转角;(3)若粒子与磁场边界碰撞后以原速率反弹,则从O点沿x轴正方向射入磁场的粒子第一次回到O点经历的时间是多长?(已知arctan2=)
如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度v0/2射出。重力加速度为g。求: (1)此过程中系统损失的机械能; (2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
天文学家测得银河系中氦的含量约为25%.有关研究表明,宇宙中氦生成的途径有两条:一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内的氢核聚变反应生成的.把氢核聚变反应简化为4个氢核聚变成氦核,同时放出2个正电子和2个中微子ν0,请写出该氢核聚变反应的方程,并计算一次反应释放的能量.(可能用到的数据:原子质量单位1 u=1.66×10-27kg,1 u相当于1.5×10-10J的能量,电子质量me=0.000 5 u,氦核质量mα=4.002 6 u,氢核质量mp=1.007 8 u,中微子质量为零.结果保留两位有效数字)
为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M。已知日地中心的距离r=1.5×1011 m, 1年约为3.2×107 秒,引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2.试估算目前太阳的质量M。(估算结果只要求一位有效数字。)
质量m =" 1000" kg的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定,拱形桥的半径R =5m。试求: (1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时汽车的速度; (2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时汽车的速度。(重力加速度g取10 m/s2)
卡文迪许把他自己的实验说成是“称地球的重量”(严格地说应是“测量地球的质量”)。如果已知引力常量G、地球半径R和地球表面重力加速度g,计算地球的质量M和地球的平均密度各是多少?