质谱仪是一种分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电荷量为q的钾离子,离子出来时速度很小,可视为零。离子经过电势差为U的电场加速后,沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,经半圆周到达照相底片上的P点。(1)求粒子进入磁场时的速度;(2)求P点到入口S1的距离x;(3)在实验过程中由于仪器不完善,加速电压在平均值U附近变化U,求需要以多大相对精确度U/U维持加速电压值,才能使钾39、钾41的同位素束在照相底片上不发生覆盖。
如图所示,一高山滑雪运动员,从较陡的坡道上滑下,经过A点时速度v0="16" m/s,AB与水平成β=530角,经过一小段光滑水平滑道BD从D点水平飞出后又落在与水平面成倾角α=的斜坡上C点。已知AB两点间的距离s1="10" m,D、C两点间的距离为s2="75" m,不计通过B点前后的速率变化,不考虑运动中的空气阻力。(取g="10" m/s2,sin370=0.6)求: (1)运动员从D点飞出时的速度vD的大小; (2)滑雪板与坡道间的动摩擦因数。
2008年9月,神舟七号载人航天飞行获得了圆满成功,我国航天员首次成功实施空间出舱活动、飞船首次成功实施释放小伴星的实验,实现了我国空间技术发展的重大跨越。已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。求飞船在该圆轨道上运行时:(1)速度v的大小和周期T;(2)速度v与第一宇宙速度的比值。
水平面上有一直角坐标系,在原点处有一物块,其质量m="2" kg ,受到位于坐标平面内的三个共点力的作用而处于静止状态。其中F1="2" N沿x轴正方向,F2="4N" 沿y轴负方向,F3末知。从t="0" 时刻起,F1停止作用,到第2 s末F1恢复作用,F2 停止作用,则第4 s末此物块的位置坐标是?
如图所示,在半径为R,质量分布均匀的某星球表面,有一倾角为θ的斜坡。以初速度v0向斜坡水平抛出一个小球。测得经过时间t,小球垂直落在斜坡上的C点。求:(1)小球落在斜坡上时的速度大小v;(2)该星球表面的重力加速度g;(3)卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度v′。
如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s,离开B点做平抛运动,求:(1)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离; (2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。