在天体演变的过程中,红色巨星发生“超新星爆炸”后,可以形成中子星(电子被迫同原子核中的质子相结合而形成中子),中子星具有极高的密度.(1)若已知某中子星的密度为107 kg/m3,该中子星的卫星绕它做圆轨道运动,试求该中子星的卫星运行的最小周期;(2)中子星也在绕自转轴自转,则其密度至少应为多大?(假设中子星是通过中子间的万有引力结合成球状星体,引力常数G=6.67×1011N·m2·kg-2)
如图甲所示,两块足够大的平行金属板水平放置,极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化、方向竖直向下的电场,变化规律如图乙所示,在t=0时刻从负极板由静止释放一个质量为m、带电量为q(q<0)的质点。已知电场强度,同时t0也为已知量。 (1)若质点恰好在t=3t0时刻到达正极板,试求两极板之间的距离d (2)在第(1)问的条件下,在极板间再加上空间分布均匀、大小随时间周期性变化、方向垂直纸面向外的磁场,变化规律如图丙所示,已知磁感应强度。试求: ①带电质点经过多长时间到达正极板 ②带电质点在极板间做圆周运动的最大半径 ③画出质点在极板间运动的轨迹图(不需要写计算过程)
F1是英文Formula One的缩写,即一级方程式赛车,是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事。F1 赛车的变速系统非常强劲,从时速0加速到108 km/h仅需2.4s,此时加速度为10m/s2,时速为216km/h时的加速度为3m/s2,从时速为0加速到216 km/h再急停到0只需12.15s。假定F1 赛车加速时的加速度随时间的变化关系为:a =a0-2t,急停时的加速度大小恒为9.6 m/s2。上海F1赛道全长约5.5km,弯道最小半径:R=8.80m,最大半径:R=120.55m,设计最高时速327公里,比赛要求选手跑完56圈决出胜负。完成以下几个问题(计算结果保留三位有效数字)。 (1)若某车手平均速率为220km/h,则跑完全程用多长时间? (2)若车手某次以90km/h的速率通过半径为8.80m的弯道,求赛车的向心加速度。 (3)由题目条件求出该F1 赛车的最大加速度多大?
如图所示,在平面坐标系xoy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,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外.一带正电粒子从第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)带电粒子进入磁场时的速度大小和方向。 (2)电场强度与磁感应强度大小之比 (3)粒子在磁场与电场中运动时间之比
如图所示,均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L=0.2m,总电阻为R=10Ω,总质量为m=0.04 kg。将其置于磁感强度为B=5T的水平匀强磁场上方h=0.45m处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,(重力加速度取g=10 m/s2) (1)求线框中产生的感应电动势大小; (2)求cd两点间的电势差大小; (3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h。
如图所示,倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B,上端接入一电动势E=3V、内阻不计的电源,滑轨间距为L=0.1m,将一个质量为m=0.03 kg,电阻R=0.5Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小.(重力加速度取g=10 m/s2)