(18分)如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的且宽度相等均为,电场左边界与y轴重合,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里,一带正电粒子从坐标原点O点以速度沿垂直电场方向射入电场,在电场中的偏转位移为,从B(图中未画出)点由电场射入磁场,当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致,(带电粒子重力不计)求:(1)电场强度E和磁感应强度B的比值E/B; (2)粒子在电、磁场中运动的总时间及C点坐标;
如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为2kg,管长为24m,M、N为空管的上、下两端,空管受到16N竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做加速运动,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线竖直上抛,小球只受重力,取g=10m/s2.求: (1)若小球上抛的初速度为10m/s,经过多长时间从管的N端穿处? (2)若此空管的N端距离地面64m高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度大小的范围?
天宫一号于2011年9月29日成功发射,它将和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接,实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一号进入运行轨道后,其运行周期为T,距地面的高度为h,已知地球半径为R,万有引力常量为G。若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道,求: (1)地球质量M; (2)地球的平均密度。
(12分)如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B ,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子从P孔以初速度V0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=600,粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知OQ= 2 OC , 不计粒子的重力,求: ( l )粒子从P运动到Q所用的时间 t 。 ( 2 )电场强度 E 的大小 ( 3 )粒子到达Q点时的动能EkQ
如图所示,以AB为界的两匀强磁场,磁感应强度,方向垂直纸面向里。现有一质量为m、带电量为q的带正电粒子,从O点沿图示方向进入中。 (1)试画出粒子的运动轨迹 (2)求经过多长时间粒子重新回到O点?
如图所示,电源电动势为E=20V,内阻r=1,一个“8V,16W”的电灯与一个电动机串联在电源上,电动机线圈内阻为r0=2,已知在电键闭合后电灯能正常发光,求: (1)电动机两端电压U (2)电动机输出的机械功率