1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的两个D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直. 设两D形盒之间所加的交流电压为U,被加速的粒子质量为m、电量为q,粒子从D形盒一侧开始被加速(初动能可以忽略),经若干次加速后粒子从D形盒边缘射出.
求:(1)粒子从静止开始第1次经过两D形盒间狭缝加速后的速度大小
(2)粒子第一次进入D型盒磁场中做圆周运动的轨道半径
(3)粒子至少经过多少次加速才能从回旋加速器D形盒射出
如图8所示,在倾角为α的光滑金属导轨上,放置一根质量为m,长为L,通有电流I的导体棒.欲使导体棒静止在斜面轨道上,所加竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B应为多大?
在水平路上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,如图,摩托车的速度至少要有多大,才能越过这个壕沟? (不计空气阻力,g取10m/s2).
一个3㎏的物体在半径为2m的圆周上以4m/s的速度运动,向心加速度是多大?所需向心力是多大?
炮筒与水平方向成37˚角,炮弹从炮口射出时的速度是600m/s。这个速度在水平方向和竖直方向的分速度各是多大?(sin37˚=0.6,cos37˚=0.8)
在某个半径为R=2×106m的行星表面,对于一个质量m0=1kg的砝码,用弹簧称量,其重力大小G0=8N。则:
(1)证明:GM=g0R2(其中,M为该行星的质量,g0为该行星表面的重力加速度。)
(2)求该行星的第一宇宙速度。
(3)若一卫星绕该行星做匀速圆周运动,且测得该卫星绕行N圈所用时间为t,则该卫星离行星表面的高度是多少?(最终结果用R、G0、m0、N、t等字母表述,不必用具体数字代算。)