的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有
望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨
烯制作超级缆绳,人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想,通过地球
同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球
之间便捷的物资交换。⑴若”太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站,求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能。设地球自转角速度为ω,地球半径为R。
⑵当电梯仓停在距地面高度h24R的站点时,求仓内质量m250kg的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度g10ms2,地球自转角速度ω73×105rads,地球半径尸
场R64×103km。
f10.(17分)在如图所示的竖直平面内。水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r9m的光滑圆弧轨道分
44别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ370。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B125T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E1×104NC。小物体P1质量m2×103kg、电荷量q8×106C,受到水平向右的推力F998×103N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t01s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为u05,取g10ms2si
37006,cos37008,物体电荷量保持不变,不计空气阻力。求:⑴小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;⑵倾斜轨道GH的长度s。
11.(19分)如图所示,水平放置的不带电的平行金属板p和h相距h,与图示电路相连,金属板厚度不计,忽略边缘效应。p板上表面光滑,涂有绝缘层,其上O点右侧相距h处有小孔K;b板上有小孔T,且O、T在同一条竖直线上,图示平面为竖直平面。质量为m、电荷量为q(q0)的静止粒子被发射装置(图中未画出)从O点发射,沿P板上表面运动时间t后到达K孔,不与板碰撞地进入两板之间。粒子视为质点,在图示平面内运动,电荷量保持不变,不计空气阻力,重力加速度大小为g。⑴求发射装置对粒子做的功;⑵电路中的直流电源内阻为r,开关S接“1”位置时,进入板间的粒子落在h板上的A点,A点与过K孔竖直线的距离为l。此后将开关S接“2”位置,求阻值为R的电阻中的电流强度;
f⑶若选用恰当直流r