在光滑水平面上有一质量m=1.0×10—3kg、电量q=1.0×10—10C的带正电小球,静止在O点,以O点为原点,在该水平面内建立直角系坐标系oxy,现突然加一沿X轴负方向、场强大小E=2.0×106V/m的匀强电场,使小球开始运动,经过2.0s,所加电场突然变为沿y轴负方向,场强大小仍为E=2.0×106V/m的匀强电场,再经过2.0s,所加电场又突然变为另一个匀强电场,使小球在此电场作用下经2.0s,速率变为零,求此电场的大小及方向及速度变为零时小球的位置坐标。
2010年10月1日18时59分57秒,我国成功地发射了“嫦娥二号”探月卫星。发射卫星的火箭长征三号丙全长54.84m,起飞时总质量M0=345t(吨)。发射的初始阶段,火箭竖直升空,仪器显示卫星对支持的平台最大压力达到卫星重的5倍。五天后,卫星经三次变轨后,进入圆形绕月工作轨道,绕月飞行周期118min。(地球表面的重力加速度g取10m/s2)。(1)求发射的初始阶段(假设火箭总质量不变),火箭受到的最大推力; (2)“嫦娥二号”探月卫星从远月点8000多公里变轨到100公里过程应加速还是减速?(3)已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的,卫星做圆周运动的周期用T表示,月球半径用R表示。 请导出卫星圆轨道离月面高度的字母表达式。
如图所示,质量kg的木块套在水平杆上,并用轻绳与质量kg的小球相连。今用跟水平方向成角的力F=N拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g =10m/s2。求:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数。
如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内.质量为m=0.1kg,长为L=0.1m的导体棒ab垂直于导轨,使其从靠近电阻处由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r=1Ω,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示.(g=10m/s2).求:(1)导轨平面与水平面间夹角θ;(2)磁场的磁感应强度B;(3)若靠近电阻处到底端距离为x=20m,ab棒在下滑至底端前速度已达10m/s,求ab棒下滑的整个过程中,电阻R上产生的焦耳热.
如图所示,在平面坐标系xOy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向内,一带负电粒子从第Ⅲ象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场.不计粒子重力,求:(1)粒子进入磁场时的速度;(2)电场强度与磁感应强度的大小之比;(3)粒子在磁场与电场中运动的时间之比.
(16分)如图所示,半径R=0.8m的光滑圆弧轨道固定在水平地面上,O为该圆弧的圆心,轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入圆弧轨道.此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知AO连线与水平方向的夹角θ=450,在轨道末端C点紧靠一质量M=3kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因素μ=0.3,g=10m/s2.求:(1)小物块刚到达C点的速度大小;(2)小物块刚到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力;(3)若长木板的长度为6m,要使小物块不滑出长木板,则AO连线与水平方向的最大夹角α为多少?(用反三角函数表示).