如图所示,静止于A处的带电离子,经电压为U的加速电场加速后,进入静电分析器,静电分析器中有会聚电场,即与圆心O等距各点的电场强度大小相同,方向均沿半径方向指向圆心O.离子在静电分析器中沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,从P点垂直于边界CN进入矩形有界匀强偏转电场,电场方向水平向左,离子恰好能打在Q点.已知NP间的距离是NQ间距离的2倍,粒子重力不计.求:(1)离子的电性(2)静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;(3)P、Q两点间的电压.
地球的质量M=5.98×1024kg,地球半径R=6370km,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,一颗绕地做圆周运动的卫星环绕速度为v=2100m/s,求: (1)用题中的已知量表示此卫星距地面高度h的表达式 (2)此高度的数值为多少?(保留3位有效数字)
如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5m,距车的右端d=1.0m处有一固定的竖直挡板P,现有质量为m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,物块与车面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。 ⑴若物块由左端滑上小车开始计时,求经过多长时间小车与挡板P相撞。 ⑵若小车与挡板碰撞将以原速率反弹,最终小物块在车面上某处与小车保持相对静止,求此处与车左端的距离L。
如图(a)所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F=8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m=1kg,通过DIS实验,得到如图(b)所示的加速度与斜面倾角的关系图线。图(b)中图线在的范围内与θ轴重合,且。假定物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2) (1)图(b)中图线与纵坐标交点ao多大? (2)写出能求出θ2的数学表达式。
在娱乐节目《幸运向前冲》中,有一个关口是跑步跨栏机,它的设置是让观众通过一段平台,再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏,冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装置,平台长L1=4m,跑步机皮带长L2=32m,跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动),跨栏到平台末端的距离L3=10m,且皮带以v0=1m/s的恒定速率转动,一位挑战者在平台起点从静止开始以a1=2m/s2的加速度通过平台冲上跑步机,之后以a2=1m/s2的加速度在跑步机上往前冲,在跨栏时不慎跌倒,经过2秒爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止),然后又保持原来的加速度a2,在跑步机上顺利通过剩余的路程,求挑战者全程所需要的时间?
如图所示,楔形斜面体倾角为37°,其BC长为0.8m,AB宽为0.6m,一重为25N的木块原先在斜面体上部,它与斜面间的动摩擦因数为0.6,要使木块沿对角线AC方向匀速下滑,(sin37°=0.6,cos37°=0.8),需要对它施加方向平行于斜面的力F,求F的大小和方向。