在物理学上,常利用测定带电粒子的受力情况来确定复合场中场强的大小和方向。如图所示,在立方体区域内存在待测定的匀强电场和匀强磁场,在其左侧分别是加速电场和速度选择器,用于获取特定速度的带电粒子。装置中,灯丝A接入电源后发出电子,P为中央带小圆孔的竖直金属板,在灯丝A和金属板P之间接入电源甲,使电子加速;在间距为d的水平正对金属板C、D间接入电源乙,在板间形成匀强电场。C、D间同时存在垂直纸面向外、大小为 B0的匀强磁场(左右宽度与两板相同)。现将电源甲、乙的输出电压分别调到U1、U2,使电子沿直线运动进入待测区域,如图中虚线所示。电子质量为m、电量为e,重力不计,从灯丝出来的电子初速不计,整个装置置于真空室内。
(1)用笔画线代替导线将电源甲、乙接人装置,以满足题中要求;
(2)求电子从P板出来的速度v0及U1、U2。满足的关系式;
(3)调节U1、U2使电子以不同的速度大小沿+X轴进入待测区域,测得电子刚连入时受力大小均为F,由此,你能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息?
(4)保持电子进入待测区域的速度大小仍为V0,转动待测区域(转动中电场、磁场相对坐标轴的方向不变),使电子沿Y轴或Z轴方向射入。测得电子刚射入时受力大小如下表所示,根据表中信息又能推测出待测区域中电场或磁场的什么信息?
2003年10月15日,我国神舟五号载人飞船成功发射.标志着我国的航天事业发展到了一个很高的水平.飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为R的圆形轨道.已知地球半径为R,地面处的重力加速度为g,引力常量为G,求:
⑴地球的质量;
⑵飞船在上述圆形轨道上运行的周期T.
1990年3月,紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,其半径R=16km,如该小行星的密度和地球的密度相同,则对该小行星而言,第一宇宙速度为多少(已知地球
半径R0=6400km,地球的第一宇宙速度v1≈8km/s)?
地球绕太阳公转的轨道半径为1.49×1011m,公转的周期是3.16×107s,太阳的质量是多少?(已知万有引力常数G=6.67×10-11Nm2/kg2)(计算结果保留1位有效数字)
一同学骑自行车在水平公路上以5 m/s的恒定速率转弯,已知人和车的总质量m=80 kg,转弯的路径近似看成一段圆弧,圆弧半径R=20m,求:
(1)人和车作为一个整体转弯时需要的向心力;
(2)若车胎和路面间的动摩擦因数μ=0.5,为安全转弯,车速不能超过多少?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2)
某星球质量为M,半径为R,可视为质量分布均匀的球体,一人在该星球表面上距星球表面高为h(h远小于R)处以初速度V0水平抛出一个质量为m的小球,不计任何阻力,万有引力常量为G,求:
(1)抛球过程中人对小球所做的功W;
(2)星球表面的重力加速度g的大小。
(3)小球落到星球表面时的速度v的大小。