(8分)如图所示,一条长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球。将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右。当细线离开坚直位置的偏角为q时,小球处于平衡。求:
(1)小球带何种电荷(不需说理)?(2)求出小球所带电量。
有一平行板电容器,内部为真空,两个电极板的间距为,每一个正方形电极板的长均为L,电容器内有一均匀电场,U为两个电极板间的电压,如图甲所示。电子从电容器左端的正中央以初速
射入,其方向平行于电极板之一边,并打在图上的D点。电子的电荷以-e表示,质量以
表示,重力可不计。回答下面各问题(用已知物理的字母表示)
(1)求电子打到D点瞬间的动能;
(2)电子的初速至少必须大于何值,电子才能避开电极板,逸出电容器外?
(3)若电容器内没有电场,只有垂直进入纸面的均匀磁场,其磁感应强度为B,电子从电容器左端的正中央以平行于电极板一边的初速射入,如图乙所示,则电子的初速
为何值,电子才能避开电极板,逸出电容器外?
(1)某行星有一质量为m的卫星,卫星绕行星做匀速圆周运动,其运动半径为r,周期为T,求行星的质量(已知万有引力常量为G)。
(2)小钢球质量为m,沿光滑的轨道由静止滑下,轨道形状如图所示,与光滑轨道相接的圆形轨道的半径为R,要使小球沿光滑轨道恰能通过最高点,物体应从离轨道最低点多高的地方开始滑下?
如图13(1)所示,物体A、B的质量分别是4kg和8kg,由轻弹簧连接,放在光滑的水平面上,物体B左则与竖直墙壁相接触。另有一个物体C水平向左运动,在时与物体A相碰,并立即与A有相同的速度,一起向左运动,物块C的速度一时间图象如图13(2)所示。
(1)求物块C的质量,
(2)弹簧压缩具有的最大弹性势能。
(3)在5s1到5s的时间内墙壁对物体B的作用力的冲量。
地球质量为M,半径为R,自转角速度为,万有引力恒量为G,若规定物体离无穷远处势能为0,则质量为
的物体离地心距离为
时,具有的引力势能可表示为
。
(1)试证明一质量的卫星在离地面距离为
时所具有的机械能为
(2)国际空间站是在地球大气层上空绕地球飞行的一个巨大人造天体,设空间站离地面高度为,如果在该空间站直接发射一颗质量为
的小卫星,使其能达到地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行,该卫星在离开空间站时必须具有多大的初动能。
如图所示,平行导轨MN和PQ相距0.5m,电阻可忽略.其水平部分是粗糙的,置于0.60T竖直向上的匀强磁场中,倾斜部分是光滑的,该处没有磁场.导线a和b质量均为0.20kg,电阻均为0.15,a、b相距足够远,b放在水平导轨上.a从斜轨上高0.050m处无初速释放.求:
(1)回路的最大感应电流是多少?
(2)如果导线与导轨间的动摩擦因数-0.10,当导线b的速率达到最大值时,导线a的加速度是多少?