(10分)已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球同步卫星的周期为To。另有一颗轨道在赤道平面内的绕地球自西向东运行的卫星,某时刻该卫星能观察到的赤道弧长最大为 赤道周长的三分之一。求: (1)该卫星的周期。 , (2)该卫星相邻两次经过地球赤道上同一点的正上空所需的时间。
如图所示,足够长的光滑金属导轨ab、cd平行放置且与水平面成=30角固定,间距为=0.5m,电阻可忽略不计。阻值为R0的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端。整个装置处于磁感应强度大小为B=lT的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放,金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好。改变电阻箱的阻值R,可测得金属棒的最大速度,经多次测量得到的关系图象如图乙所示(取g=l0)。(1)试求出金属棒的质量m和定值电阻R0的阻值;(2)当电阻箱阻值R=2时,金属棒的加速度为a=2.0,求此时金属棒的速度。
冰壶在水平而上某次滑行可简化为如下过程:如图所示,运动员给冰壶施加一水平恒力将静止于A点的冰壶(视为质点)沿直线AD推到B点放手,最后冰壶停于D点。已知冰壶与冰面间的动摩擦因数为,AB=CD=、BC=7,重力加速度为g。求:(1)冰壶经过B点时的速率;(2)冰壶在CD段与在AB段运动的时间之比。
如下图所示,在xoy坐标系的原点O处有一点状的放射源,它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小均为v0,在0<y<d的区域内分布有指向y轴正向的匀强电场,场强大小,其中q、m分别为α粒子的电量和质量;在d<y<2d的区域内分布有垂直于xoy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的边界.AB为一块很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x轴,放置于y=2d处.观察发现此时恰好无粒子打到AB板上.(q、d、m、v0均为已知量,不考虑α粒子的重力及粒子间的相互作用).求:(1)α粒子通过电场和磁场边界MN时的速度大小及此时距y轴的最大距离.(2)磁感应强度B的大小.(3)将AB板至少向下平移多少距离,才能使所有粒子均能打到AB板上?此时AB板上被α粒子打中的区域长度是多少?
如下图所示,质量为3kg的长木板B放在光滑的水平面上,右端与半径R=1m的粗糙的圆弧相切,左端上方放一质量为1kg物块C,物块C与长木板B间的动摩擦因数为0.2.现将一质量为1kg的物体A从距圆弧上端h=5m处静止释放,沿着圆弧到达水平轨道与B碰撞后粘在一起运动,再经1s物块C刚好运动到B的右端且不会掉下.取g=10m/s.求:(1)物体A刚进入圆弧时对轨道的压力;(2)长木板B的长度;(3)物体A经过圆弧时克服阻力所做的功.
如图所示,在xOy平面内,以O1(0,R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B1,x轴下方有一直线ab,ab与x轴相距为d,x轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E,在ab的下方有一平行于x轴的感光板MN,ab与MN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B2。在0≤y≤2R的区域内,质量为m、电荷量为e的电子从任何位置从圆形区域的左侧沿x轴正方向以速度v0射入圆形区域,经过磁场B1偏转后都经过O点,然后进入x轴下方。已知x轴与直线ab间匀强电场场强大小,ab与MN间磁场磁感应强度。不计电子重力。(1)求圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小?(2)若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板MN上,MN与ab板间的最小距离h1是多大?(3)若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板MN上,MN与ab板间的最大距离h2是多大?当MN与ab板间的距离最大时,电子从O点到MN板,运动时间最长是多少?