18.(16分) 如图所示,各种不同速率的正负离子射入由A、B两板提供的匀强电场的正中央,已知离子所带电量的绝对值为e, A、B两极板间的电压为U,距离为d,板长为L,板的右端距荧光屏S为
(1)动能多大的离子经过电场后才能打到荧光屏S上;
17.(16分) 如图所示,真空中一质量为m,带电量为-q的液滴以初速度为v0,仰角α射入匀强电场中以后,能沿直线运动,求:
(1)所需电场的电场强度最小值和方向.
(2)若要使液滴的加速度最小,求所加的电场电场强度的大小和方向.
(2)A、B两颗人造卫星绕地球做圆周运动,它们的圆轨道在同一平面内,周期之比是
.若两颗卫星的最近距离等于地球半径R,求这两颗卫星的周期各是多少?从两颗卫星相距最近开始计时到两颗卫星相距最远至少经过多少时间?(已知在地面附近绕地球做圆周运动的卫星周期为T0.)
16.(16分) (1)试由万有引力定律推导:绕地球做圆周运动的人造卫星的周期T跟它轨道半径r的3/2次方成正比并求出比例系数 k(指明比例系数k中各字符的物理含义).
15.(15分) 如图所示,L为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O点套有一质量 为m、带电量为-q的小环,在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷,杆上a、b两点到+Q的距离相等,Oa之间距离为h1,ab之间距离为h2,使小环从图示位置的O点由静止释放后,通过测量小环到达a的速率与h1的关系为
.甲同学认为由上述信息能够判断O点电势小于a点的电势,而乙同学认为无法确定.(1)请问你支持谁的观点,并说明理由.(2)请求出小环到达b点时的速度的大小.
14.(15分)载人航天飞行已成为人类探索太空的重要手段。由于地球在不断的自转,因而在发射宇宙飞船或卫星时,可以利用地球的自转以尽量减少发射人造飞船或卫星时火箭所需的燃料,为此,国际社会目前正准备在最理想的地点建立一个联合发射中心.
(1)这个发射中心应建在何处(供选地点:两极、赤道、纬度45°处)?简述选择理由.
(2)运载火箭应最终朝什么方向发送(供选方向:东、西、南、北)?简述选择理由.
(3)今要在该中心发射一颗质量为m的同步卫星,已知万有引力常量为G、地球的半径为R、地球的质量为M.若要求出同步卫星离地面的高度,除了以上已知量外还要根据常识知道地球的什么物理量,并用这些量求出该高度.