两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。一个粒子(42He)从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:
(1)极板间的电场强度E;
(2)粒子在极板间运动的加速度a;
(3)粒子的初速度v0。
如图,粗糙水平地面AB与光滑圆弧BC相切于B点。已知圆弧半径为
,P为地面上一点,PB长
。一质量为
的小球从P点以初速度
向右运动,且知小球与水平地面的动摩擦因数为
。求:
(1)小球运动的最高点离水平地面AB的高度。
(2)小球最终静止在距B点多远处?
如图,内壁光滑的圆形轨道竖直放置,半径为,质量为
的小球在轨道内侧壁上做圆周运动,小球通过最高点速度为
,
取
求:
(1)小球通过最低点时的速度。
(2)小球在最低点时对轨道的压力。
如图,光滑水平桌面上,弹簧一端固定在O点,另一端系一质量的小球,使小球绕O点做匀速圆周运动。已知弹簧原长
,劲度系数
,小球做圆周运动的角速度
,求小球做匀速圆周运动时弹簧长度。
如图,月球绕地球运动的轨道半径为,周期为
。月球质量为
,万有引力常量为G,求(1)地球对月球的万有引力为多大?(2)地球质量为多大?
摩托车障碍赛中,运动员在水平路面上遇到一个壕沟,壕沟的尺寸如图所示,要使运动员安全的越过这壕沟(空气阻力不计,),则
(1)运动员在空中运动的时间为多少?
(2)摩托车的速度V0至少为多大?