(9分)如图所示,在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域。磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向里。一质量为m、带电荷量为q的带正电微粒在此区域内沿竖直平面(垂直于磁场方向的平面)做速度大小为v的匀速圆周运动,重力加速度为g。
(1)求此区域内电场强度的大小和方向。
(2)若某时刻微粒在场中运动到P点时,速度与水平方向的夹角为60°,且已知P点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径。求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离。
(3)当带电微粒运动至最高点时,将电场强度的大小变为原来的1/2(不计电场变化对原磁场的影响),且带电微粒能落至地面,求带电微粒落至地面时的速度大小。
一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿竖直方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落回抛出点,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:该星球的密度.
如图所示,半径R=0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点,已知xAC=2 m,F=15 N,g取10 m/s2,试求:
(1)物体在B点时的速度大小以及此时物体对轨道的弹力大小;
(2)物体从C到A的过程中,克服摩擦力做的功.
如图所示,轻杆长为L,球的质量为m,杆连球在竖直平面内绕轴O自由转动,已知在最高点处,杆对球的支持力大小为F=mg/2,
求:⑴小球在最高点的瞬时速度大小。
⑵小球到达最低点的动能。
将小球以6m/s的速度水平抛出去,它落地时的速度为10m/s,(g=10m/s2)求:
(1)小球运动的水平位移s;
(2)小球在空中下落的高度h。
低速载货汽车质量为5.0×103kg,其发动机的额定功率为3.75×104W,汽车在平直道路上从静止开始启动,开始一段时间内,以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,最终达到的最大速度为15m/s,假设它运动中所受阻力大小恒定,求:
(1)汽车运动中所受的阻力;
(2)汽车匀加速运动的时间。