2008年9月,神舟七号载人航天飞行获得了圆满成功,我国航天员首次成功实施空间出舱活动、飞船首次成功实施释放小伴星的实验,实现了我国空间技术发展的重大跨越。已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h。地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。求飞船在该圆轨道上运行时的速度v和周期T。
(16分)如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=lm,电阻R1=3Ω,R2=1.5Ω,导轨上放一质量m=1kg的金属杆,长度与金属导轨等宽,与导轨接触良好,金属杆的电阻r=1.0Ω,导轨电阻忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向下.现用一拉力F沿水平方向拉杆,使金属杆由静止开始运动.图乙所示为通过金属杆中的电流平方(I2)随位移(x)变化的图线,当金属杆运动位移为5m时,求: (1)金属杆的动能: (2)安培力的功率; (3)拉力F的大小.
(4分)如图所示,矩形区域宽度为l,其内有磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场.一带电粒子以初速度v0垂直左边界射入,飞出磁场时偏离原方向300.若撤去原来的磁场,在此区域内加一个电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场(图中未画出),带电粒子仍以原来的初速度入射.不计粒子的重力,求: (1)带电粒子在磁场中的运动半径; (2)带电粒子在磁场中运动的时间; (3)带电粒子飞出电场后的偏转角.
(13分)如图所示,质量为m的带电小球用长为L的绝缘细线(不可伸长)悬挂于O点,并处在场强为E、水平向左的匀强电场中,球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ=370.现将小球拉至虚线所示位置(细线水平拉直,与O点相同高度)后从静止开始释放,则: (1)小球带何种电荷,电量是多少? (2)求小球摆动到最低点时速度v的大小和细线所受拉力FT的大小.
如图所示,有一倾角为30°的光滑斜面,斜面长L为10m,一小球从斜面顶端A处以5m/s的速度沿水平方向抛出,g取10 m/s2.求: (1)小球沿斜面滑到底端B点时的水平位移s; (2)若在斜面上沿A、B两点所在的直线凿一光滑的凹槽,则小球由静止沿凹槽从A运动到B所用的时间.
一个放在水平面上的木块,m=2kg。在水平方向受到F1、F2的作用,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=8N,动摩擦因数μ=0.2。重力加速度g=10 m/s2,求 (1)木块受到的摩擦力的大小、方向? (2)撤去力F2后,木块的加速度的大小和方向? (3)若撤去力F2瞬间,恰有一小动物以v=6m/s的速度匀速同方向飞经木块。则木块要经过多少时间能追上该小动物?