设小球在电场中做直线运动时.运动方向与水平方向夹角为. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(14分)

 

(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G,太阳的质量为M

(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106S,试计算地球的质M。(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)

【解析】:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a即为轨道半径r。根据万有引力定律和牛顿第二定律有

                            ①

    于是有                           ②

即                                ③

(2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R,周期为T,由②式可得

                                ④

解得     M=6×1024kg                         ⑤

M=5×1024kg也算对)

23.【题文】(16分)

     如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。

(1)求电场强度的大小和方向。

(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。

(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。

 

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如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置.质量为m1、电量为+q1的A球和质量为m2、电量为+q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷).t=0时A在O点以速度υ向左做匀速运动,同时B在O点右侧某处以速度υ1也向左运动,且υ1>υ.t=t时B到达O点(未进入非匀强电场区域),A运动到P点,此时两电荷间距离最小.静电力常量为k.

(1)求0~t时间内A对B球做的功;
(2)求杆所在直线上场强的最大值;
(3)某同学计算出0~t时间内A对B球做的功W1后,用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差:
设0~t时间内B对A球做的功为W2,非匀强电场对A做的功为W3,根据动能定理W2+W3=0,又因为W2=-W1PO两点间电势差请分析上述解法是否正确,并说明理由.

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一质量为m、电荷量为q的带正电小球,在匀强电场E中沿与竖直方向成a角斜向下做直线运动,已知它仅受重力和电场力的作用,设小球在一小段时间内机械能变化为△E,则(  )

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一质量为m、电荷量为q的带正电小球,在匀强电场E中沿与竖直方向成a角斜向下做直线运动,已知它仅受重力和电场力的作用,设小球在一小段时间内机械能变化为△E,则(  )
A.若△E=0,E一定是某确定值
B.若△E=0,E可能有多个值
C.若△E>0,E一定是某确定值
D.若△E<0,E一定是某确定值

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一质量为m、电荷量为q的带正电小球,在匀强电场E中沿与竖直方向成a角斜向下做直线运动,已知它仅受重力和电场力的作用,设小球在一小段时间内机械能变化为△E,则( )
A.若△E=0,E一定是某确定值
B.若△E=0,E可能有多个值
C.若△E>0,E一定是某确定值
D.若△E<0,E一定是某确定值

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