如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平瑶向里,电场线平行于y轴。一质量为m.电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。不计空气阻力,重力加速度为g,求
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)小球从A点抛出时初速度的大小;
(3)A点到x轴的高度h。
如图甲所示, A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道,AB段、CD段均为半径R=1.6m的半圆,BC、AD段水平,AD=BC=8m。B、C之间的区域存在水平向右的有界匀强电场,场强E=5×105V/m,其余区域没有电场。质量为m=4×10-3kg、带电量q=+1×10-8C的小环套在轨道上。小环与轨道AD段的动摩擦因数为=0.125,与轨道其余部分的摩擦忽略不计。现使小环在D点获得沿轨道向左的初速度v0=4m/s,且在沿轨道DA段运动过程中始终受到方向竖直向上、大小随速度变化的力F(变化关系如图乙所示)作用,小环第一次进入半圆轨道AB时在A点对半圆轨道刚好无压力。不计小环大小,g取10m/s2。求:
(1)小环第一次运动到A时的速度大小;
(2)小环第一次回到D点时速度大小;
(3)若小环经过多次循环运动能达到稳定运动状态,则到达D点时的速度至少多大?
在地球某处海平面上测得物体自由下落高度h所经历的时间为t,在某高山顶上测得物体自由下落同样高度所需时间增加了△t。已知地球半径为R,试求山的高度H?
已知引力常数·
,太阳质量Ms = 2.0×1030kg,地球质量ME = 5.98×1024kg,太阳和地球间的距离r = 1.5×108km,则地球对太阳的引力为多大?(计算结果保留两位有效数字)
绳的一端固定,另一端系一质量为m=0.5kg的小球,绳长l=60cm,使小球在竖直平面内做圆周运动,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球刚好能做圆周运动,在最高点的速度为多大?
(2)小球在最高点速率v=3m/s时,绳对小球的拉力为多大?
“神州六号”飞船的成功飞行为我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”获得了宝贵的经验.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为,飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动.求:
(1)飞船在轨道Ⅰ上的运行速率;
(2)飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间.