据报道最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍。已知一个在地球表面质量为的人在这个行星表面的重量约为800N,地球表面处的重力加速度为
。求:
该行星的半径与地球的半径之比约为多少?
若在该行星上距行星表面2M高处,以
的水平初速度抛出一只小球(不计任何阻力),则小球的水平射程是多大?
如图11-44所示,将带电荷量Q=0.3 C、质量m′="0.15" kg 的滑块放在小车的绝缘板的右端,小车的质量M="0.5" kg,滑块与绝缘板间动摩擦因数μ=0.4,小车的绝缘板足够长,它们所在的空间存在着磁感应强度B="20" T 的水平方向的匀强磁场.开始时小车静止在光滑水平面上,一摆长 L="1.25" m、摆球质量 m=0.3 kg的摆从水平位置由静止释放,摆到最低点时与小车相撞,如图11-44所示,碰撞后摆球恰好静止,g取10 m/s2.求:
(1)摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能ΔE.
(2)碰撞后小车的最终速度.
图11-44
如图所示,相互平行的竖直分界面MN、PQ,相距L,将空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区.Ⅰ、Ⅲ区有水平方向的匀强磁场,Ⅰ区的磁感应强度未知,Ⅲ区的磁感应强度为B;Ⅱ区有竖直方向的匀强电场(图中未画出).一质量为m、电荷量为e的电子,自MN上的O点以初速度v0水平射入Ⅱ区,此时Ⅱ区的电场方向竖直向下,以后每当电子刚从Ⅲ区进入Ⅱ区或从Ⅰ区进入Ⅱ区时,电场突然反向,场强大小不变,电子总是经过O点且水平进入Ⅱ区.
(1)画出电子运动的轨迹图;
(2)求电子经过界面PQ上两点间的距离;
(3)若Ⅱ区的电场强度大小恒为E,求Ⅰ区的磁感应强度.
如图所示,在虚线MN的上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向内,质子和α粒子以相同的速度v0由MN上的O点以垂直MN且垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,再分别从MN上A、B两点离开磁场.已知质子的质量为m,电荷为e,α粒子的质量为4m,电荷为2e.忽略带电粒子的重力及质子和α粒子间的相互作用.求:
(1)A、B两点间的距离.
(2)α粒子在磁场中运动的时间.
如图11-43所示,直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场,在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场.一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子,在-x轴上的点a以速率v0、方向和-x轴方向成60°射入磁场,然后经过y轴上y=L处的 b点垂直于y轴方向进入电场,并经过x轴上x=2L处的c点.不计重力.求
图11-43
(1)磁感应强度B的大小;
(2)电场强度E的大小;
一细棒处于磁感应强度为B的匀强磁场中,棒与磁场垂直,与水平方向夹角为θ.磁感线水平指向纸内,如图11-42所示,棒上套一个可在其上滑动的带负电的小球C,小球质量为m,带电荷量为q,球与棒间动摩擦因数为μ,让小球从棒上端由静止下滑,求:
图11-42
(1) 小球的最大速度;
(2) 动摩擦因数μ应具备的条件.