电偏转和磁偏转技术在科学上有着广泛的应用,如图所示的装置中,AB、CD间的区域有竖直方向的匀强电场,在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。一带电粒子自O点以水平初速度正对P点进入该电场后,从M点飞离CD边界时速度为
,再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域,并恰能返回O点。已知OP间距离为
,粒子质量为
,电量为
,粒子自身重力忽略不计。试求:
(1)P、M两点间的距离;
(2)返回O点时的速度大小;
(3)磁感强度的大小和有界匀强磁场区域的面积。
一正方形线圈在匀强磁场中绕OO’轴转动,线圈通过滑环与外电阻R连接成如图所示电路,安培表与伏特表均为理想交流电表,其中线圈匝数为匝,边长为
,线圈总电阻为
,外电阻
,匀强磁场
,转速为
r/min,求:
(1)线圈转动产生的电动势的最大值;
(2)安培表及电压表的读数各为多少。
有一辆质量为1.2t的小汽车驶上半径为50m的圆弧形拱桥。问:
(1)汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空?
(3)设想拱桥的半径增大到与地球半径一样,那么汽车要在这样的桥面上腾空,速度要多大?(重力加速度取10 m/s2,地球半径R取
km)
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:
(1)该星球的密度
(2)该星球的第一宇宙速度
在圆轨道上运动质量为m的人造地球卫星,与地面的距离等于地球半径r,地球质量为M,求:
(1)卫星运动速度大小的表达式?
(2)卫星运动的周期是多少?
(3)卫星运动的向心加速度是多少?
上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为0.2m2的轻活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内.温度为300K时,活塞离气缸底部的高度为0.6m;当在活塞加一质量为M的物体,再将气体加热到363K时,活塞上升了0.05m此时气体的压强为1.1×105pa,不计摩擦力及固体体积的变化,求物体A的体积和M的大小.设大气压强为105pa.