核聚变反应需要几百万度以上的高温,为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内(否则不可能发生核反应),通常采用磁约束的方法(托卡马克装置).如图所示,环状匀强磁场围成中空区域,中空区域中的带电粒子只要速度不是很大,都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内.设环状磁场的内半径为R1,外半径为R2,磁场的磁感强度为B,若被束缚带电粒子的比荷为q/m,中空区域内带电粒子具有各个方向的速度.求:(1)粒子沿环状的半径方向射入磁场,不能穿越磁场的最大速度.(2)所有粒子不能穿越磁场的最大速度.
宇宙中有一星球的质量是地球质量的9倍,其半径约为地球半径的一半,若从地球上h高处平抛一物体,水平射程为60m,那么在此星球上,从同样高度、以同样的初速度平抛同一物体,水平射程是多大?
一质点做半径为60cm的匀速圆周运动,它在0.2s内转过了300角,则该质点的线速度、角速度和转速是多大?
如图所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置,它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q(q>0)和初速度v的带电微粒。发射时,这束带电微粒分布在0<y<2R的区间内。已知重力加速度大小为g。 (1)从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入有磁场区域,并从坐标原点O沿y轴负方向离开,求电场强度和磁感应强度的大小和方向。 (2)请指出这束带电微粒与x轴相交的区域,并说明理由。 (3)若这束带电微粒初速度变为2v,那么它们与x轴相交的区域又在哪里?并说明理由。
如图所示,在光滑水平面上有两个物块,质量分别为,物块右端栓接轻弹簧1。现用物块将固定在墙壁上的弹簧2缓慢压缩,当弹簧2的弹性势能为时,释放物块。物块被弹簧2弹开后,碰到弹簧1(不粘连),由于比大得多,物块被反弹,并将在两弹簧之间往复运动。则从释放物块开始,在以后整个运动过程中,求: (1)弹簧1所能获得的最大弹性势能; (2)弹簧1对物块A的总冲量的最小值。
如图所示,一辆上表面光滑的平板小车长,车上左侧有一挡板,紧靠挡板处有一可看成质点的小球。开始时,小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动,速度大小为。某时刻小车开始刹车,加速度。经过一段时间,小球从小车右端滑出并落到地面上。求: (1)从刹车开始到小球离开小车所用时间; (2)小球离开小车后,又运动了落地。小球落地时落点离小车右端多远?