回旋加速器是用于加速带电粒子流,使之获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D形金属扁盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒间狭缝中形成匀强电场,使粒子每穿过狭缝都得到加速;两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面.离子源置于盒的圆心,释放出电量为q、质量为m的离子,离子最大回旋半径为Rm,磁场强度为B,其运动轨迹如图所示.求:(1)离子离开加速器时速度多大?(2)设离子初速度为零,两D形盒间电场的电势差为U,盒间距离为d,求加速到上述能量所需时间(粒子在缝中时间不忽略)。
如图所示,水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接,AB段长x=2.5m,半圆形轨道半径R=0.9m。质量m=0.10kg的小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经B点时撤去力F,小滑块进入半圆形轨道,沿轨道恰好能通过最高点C,并从C点水平飞出。重力加速度g取10m/s2。求: (1)滑块落地点与B点的水平距离; (2)滑块刚进入半圆形轨道时,在B点对轨道压力的大小; (3)拉力F的大小。
万有引力定律清楚的向人们揭示复杂运动的背后隐藏着简洁的科学规律,天上和地上的万物遵循同样的科学法则。 (1)当卡文迪许测量出引力常数G以后,他骄傲地说自己是“称量出地球质量”的人。当时已知地面的重力加速度g和地球半径R,根据以上条件,求地球的质量; (2)随着我国“嫦娥三号”探测器降落月球,“玉兔”巡视器对月球进行探索,我国对月球的了解越来越深入。若已知月球半径为R月,月球表面的重力加速度为g月,嫦娥三号在降落月球前某阶段绕月球做匀速圆周运动的周期为T,试求嫦娥三号该阶段绕月球运动的轨道半径。
如图所示,质量m=0.05kg的小球用一根长度L=0.8m的细绳悬挂在天花板的O点,悬线竖直时小球位于C点。若保持细线张紧,将小球拉到位置A,然后将小球由静止释放。已知OA与竖直方向的夹角θ=37°,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求: (1)小球经过C点时的动能; (2)小球运动到C点时受到细绳的拉力大小; (3)若在O和C之间某位置D有一水平钉子,使得细绳恰好能拉着小球绕D点做圆周运动。求D点与天花板的距离。
一个质量为m的木箱静止放在水平地面上,如果用水平拉力F拉动木箱,经过一段时间后木箱达到速度v,此时撤去水平拉力F,再经过一段时间木箱停止。已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。 (1)画出撤去拉力前和撤去拉力后木箱的受力示意图; (2)求撤去拉力之前木箱的位移s; (3)求物体在整个运动过程中摩擦力做的功。
如图所示,倾角为θ的光滑斜面ABC放在水平面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m1的重物,最下端挂一质量为m2的重物,此时两重物处于平衡平态,现把斜面ABC绕A点在同一竖直平面内缓慢地顺时针旋转90°后,重新达到平衡。试求m1、m2分别沿斜面移动的距离.