飞船沿半径为R的圆周绕地球运动,如图所示,其周期为T,如果飞船要返回地面,可在轨道上某一点A处将速率降低到适当数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆和地球表面相切于B点,设地球半径为R0,问飞船从A点返回到地面上B点所需时间为多少?
如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间变化的电压, 两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长,板间距离,在金属板右侧有一边界为的区域足够大的匀强磁场,与两板中线垂直,磁感应强度,方向垂直纸面向里,现有带正电的粒子流沿两板中线连续射入电场中,已知每个粒子的速度,比荷,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的.(1)试求两板间加上多大电压时才能使带电粒子刚好从极板边缘射出电场;(2)试求带电粒子离开电场时获得的最大速度;(3)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在上的入射点和出磁场时在上的出射点间的距离为定值:(4)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间.
如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B, C是最低点,圆心角∠BOC=37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0m,现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,DE距离h=1.6m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5。取sin37o=0.6,cos37o=0.8, g=10m/s2。求:⑴物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小; ⑵要使物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度LAB至少要多长;⑶若斜面已经满足⑵要求,物体从E点开始下落,直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动,在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小。
如图所示,等腰直角三角形ABC区域内有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面匈里的匀强磁场,AB边水平。磁场下方有一方向水平向右的匀强电场。现有一质量为m电量为q的负离子(重力不计),以速度v0沿图中虚线垂直电场且正对三角形ABC的顶点C射入,穿过电场区域后,负离子从AB边进入磁场,又从AB边射出。已知AB=,电场宽度L=。求:(1)负离子在AB边上入射点与出射点的距离;(2)保持电场宽度L不变,调整电场上边界与磁场边界AB间的距离及电场强度的大小,使负离子在磁场中运动的时间最长,则此时电场强度E多大?
一辆总质量为1500kg的汽车,由静止开始沿平直公路以额定功率P=90kW启动,并保持额定功率行驶。汽车匀速运动过程中,突然发现前方有障碍物,立即以大小为5m/s2的加速度开始刹车,汽车最后停下来。整个过程中,汽车发生的位移是765m,刹车之前汽车受到的阻力恒为3000N。求: (1)汽车刹车过程位移的大小;(2)汽车保持额定功率运动的时间。
一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω,金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上边与AA′重合),自静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端(金属框下边与BB′重合),设金属框在下滑过程中的速度为v,与此对应的位移为s,那么v2—s图象如图所示,已知匀强磁场方向垂直斜面向上.试问:(1)根据v2—s图象所提供的信息,计算出斜面倾角θ和匀强磁场宽度d(2)金属框从进入磁场到穿出磁场所用时间是多少?(3)匀强磁场的磁感应强度多大?