一宇宙人在太空(万有引力可以忽略不计)玩垒球。如图所示,辽阔的太空球场半侧为匀强电场,另半侧为匀强磁场,电场和磁场的分界面为垂直纸面的平面,电场方向与界面垂直,磁场方向垂直纸面向里,电场强度大小 E = 100V / m 。宇宙人位于电场一侧距界面为 h=3m 的P点,O为P点至界面垂线的垂足,D点位于纸面上O点的右侧,OD与磁场的方向垂直。垒球的质量 m = 0.1kg ,电量 q=一0.05c 。宇宙人从 P 点以初速度 v0 = 10m / s 平行于界面投出垒球,要使垒球第一次通过界面时就击中D点,求:(计算结果保留三位有效数字)
( l ) O、D 两点之间的距离。
( 2 )垒球从抛出到第一次回到 P 点的时间。
高三物理计算题极难题
一宇宙人在太空(万有引力可以忽略不计)玩垒球。如图所示,辽阔的太空球场半侧为匀强电场,另半侧为匀强磁场,电场和磁场的分界面为垂直纸面的平面,电场方向与界面垂直,磁场方向垂直纸面向里,电场强度大小 E = 100V / m 。宇宙人位于电场一侧距界面为 h=3m 的P点,O为P点至界面垂线的垂足,D点位于纸面上O点的右侧,OD与磁场的方向垂直。垒球的质量 m = 0.1kg ,电量 q=一0.05c 。宇宙人从 P 点以初速度 v0 = 10m / s 平行于界面投出垒球,要使垒球第一次通过界面时就击中D点,求:(计算结果保留三位有效数字)
( l ) O、D 两点之间的距离。
( 2 )垒球从抛出到第一次回到 P 点的时间。
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在浩瀚的宇宙中,一个太空飞行器远离了天体,忽略万有引力作用,其质量为,以速度在太空中沿AB方向匀速飞行,经过O点时受到两个互相垂直的恒力作用,一个力大小为,另一个力的方向与的方向成角,沿OP方向,如图所示,当飞行器速度为时,飞行器正处于的作用线上的P点,求这个过程中
飞行器飞行的时间和位移的大小;
另一个力F的大小。
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飞船在远离星球的宇宙深处航行时,可以认为其它星体对飞船的万有引力作用很微弱,可忽略不计。此时飞船将不受外力作用而做匀速直线运动,设想有一质量为M的宇宙飞船,正以速度v0在宇宙中飞行。飞船可视为横截面积为S的圆柱体(如图1所示)。某时刻飞船监测到前面有一片尘埃云。
(1)已知在开始进入尘埃云的一段很短的时间△t内,飞船的速度减小了△v,求这段时间内飞船受到的阻力大小。
(2)已知尘埃云分布均匀,密度为ρ。假设尘埃碰到飞船时,立即吸附在飞船表面。若不采取任何措施,飞船将不断减速。通过监测得到飞船速度的倒数“1/v”与飞行距离“x”的关系如图2所示。求飞船的速度由v0减小1%的过程中发生的位移及所用的时间。
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宇宙中有相距较近,质量可以相比的两颗星球,其它星球对它们的万有引力可以忽略不计。它们在相互之间的万有引力作用下,围绕连线上的某一固定点做同周期的匀速圆周运动。下列说法中正确的是( )
A.它们的速度大小与质量成正比
B.它们的速度大小与轨道半径成正比
C.它们的速度大小相等
D.它们的向心加速度大小相等
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“太空粒子探测器”是安装在国际空间站上的一种粒子物理试验设备,用于探测宇宙中的奇异物质.该设备的原理可简化如下:如图所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面MN和M′N′,圆心为O,弧面MN与弧面M′N′间的电势差设为U,在加速电场的右边有一宽度为L的足够长的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场的右边界放有一足够长的荧光屏PQ.假设太空中漂浮着质量为m,电荷量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到MN圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响.
(1)若测得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为,试求出U;
(2)若取,试求出粒子从O点到达荧光屏PQ的最短时间;
(3)若测得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为,试求荧光屏PQ上发光的长度.
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天文学家经过长期观测,在宇宙中发现了许多“双星”系统,这些“双星”系统一般与其他星体距离很远,受到其他天体引力的影响可以忽略不计.根据对一“双星”系统的光学测量确定,此双星系统中两个星体的质量均为m,而绕系统中心转动的实际周期是理论计算的周期的k倍〔k<1),究其原因,科学家推测,在以两星球球心连线为直径的球体空间中可能均匀分布着暗物质.若此暗物质确实存在,其质量应为
A. B.
C. D.
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在图中虚线所围的区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场.已知从左方水平射入的电子,穿过此区域时未发生偏转.设重力可以忽略不计.则在此区域中E和B的方向可能是( )
A.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相同
B.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相反
C.E竖直向上,B垂直纸面向外
D.E竖直向上,B垂直纸面向里
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在图中虚线所围的区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场.已知从左方水平射入的电子,穿过此区域时未发生偏转.设重力可以忽略不计.则在此区域中E和B的方向可能是( )
A.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相同
B.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相反
C.E竖直向上,B垂直纸面向外
D.E竖直向上,B垂直纸面向里
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