题目内容
地磁场可以减少宇宙射线中的带电粒子对地球上生物体的危害。如图所示,地球半径为R,地球赤道平面附近的地磁场可简化为赤道上方厚度为、磁感应强度大小为、方向垂直于赤道平面的匀强磁场。宇宙射线中某种带电粒子以不同的速度射入地磁场,该种粒子的质量为、带电量为。不计地球对粒子的引力以及大气对粒子运动的影响,且不考虑相对论效应。
(1)若速度为的该种粒子在赤道平面内沿地球径向射人地磁场,求刚射入地磁场时粒子所受洛伦兹力f的大小和方向;
(2)若该种粒子的最大速度为,在赤道平面内从任意方向射人地磁 场的所有这种粒子均不能到达地面,则粒子离地面的最近距离为多少?
(3)若速度为的该种粒子在赤道平面内沿地球径向射人地磁场,在地磁场作用下未能到达地面,求粒子在地磁场中运动的时间;
如图所示,地球半径为R,a是地球赤道上的一栋建筑,b是与地心的距离为nR的地球同步卫星,c是在赤道平面内作匀速圆周运动、与地心距离为0.5 nR 的卫星。某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图甲所示),经过48 h,a、b、c的大致位置是图乙中的[来源:学§科§网]