科目: 来源: 题型:038
静止在匀强磁场中的一个
B核俘获了一个速度为向v =7.3×104m/s的中子而发生核反应,生成α粒子与一个新核。测得α粒子的速度为2×104 m/s,方向与反应前中子运动的方向相同,且与磁感线方向垂直。求:
⑴写出核反应方程。
⑵画出核反应生成的两个粒子的运动轨迹及旋转方向的示意图(磁感线方向垂直于纸面向外)。
⑶求α粒子与新核轨道半径之比。
⑷求α粒子与新核旋转周期之比。
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(1996年全国)如图所示,abcd为一边长为 l、具有质量的导线框,位于水平面内,bc边中串接有电阻R,导线的电阻不计,虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与线框ab边平行,磁场区域的宽度为2l,磁场磁感应强度为B,方向竖直向下,线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab边刚进入磁场时,线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大小为I0.
试在下图的I—x坐标上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,流过电阻R的电流I的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线.
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某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电.当发电厂输出的功率为P0时,额定电压为 U的用电设备消耗的功率为P1.若发电厂用一台升压变压器T1先把电压升高,仍通过原来的输电线供电,到达用电设备所在地,再通过一台降压变压器T2把电压降到用电设备的额定电压,供用电设备使用,如图所示.这样改动后,当发电厂输出的功率仍为 P0时,用电设备可获得的功率增加至P2.试求所用升压变压器T1的原线圈与副线圈的匝数比N1/N2以及降压器T2的原线圈与副线圈的匝数比n1/n2各为多少?
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如图所示,一长方形绝缘容器内部高为L,宽为d(前后面距离),左右两侧装有两根开口向上的管子a、b,上、下两侧装有电极C(正极)和D(负极),并经开关S与电源连接.容器中注满能导电的液体,液体的密度为ρ0,将容器置于一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.当开关S断开时,竖直管子a、b中的液面高度相同;开关S闭合后,a、b管中液面将出现高度差.
(1)开关闭合后,哪根管内的液面高些?
(2)若在回路中接一电流表,并测得电流为I,两管液面高度差为h,则磁感应强度的大小如何?
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一个不带电的金属板,表面有很薄的光滑绝缘层,与水平方向成θ角放置.金属板上B、C两点间的距离为L,在金属板前上方的A点固定一个电荷量为+Q的点电荷,金属板处在+Q的电场中.已知A、B、C三点在同一竖直平面内,且AB水平,AC竖直,如图,将一个电荷量为+q(q《Q,q对原电场无影响)可看作点电荷的小球,由B点无初速释放.如果小球质量为m,下滑过程中带电荷量不变,求小球在B点的加速度和下滑到C点时的速度.
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如图所示,一质量不计的轻质弹簧竖立在地面上,弹簧的上端与盒子A连接在一起,下端固定在地面上.盒子内装一个光滑小球,盒子内腔为正方体,一直径略小于此正方体边长的金属圆球B恰好能放在盒内,已知弹簧的劲度系数为k=400 N/m,A和B的质量均为2 kg.将A向上提高,使弹簧从自由长度伸长10 cm后,从静止释放,不计阻力,A和B一起做竖直方向的简谐运动,g取10 m/s2.已知弹簧处在弹性限度内,对于同一弹簧,其弹性势能只决定于其形变的大小.试求:
(1)盒子A的振幅;
(2)盒子A运动到最高点时,A对B的作用力方向;(不要求写出理由)
(3)小球B的最大速度.
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在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已发明了“激光致冷”的技术.若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光致冷”与下述的力学模型很类似.一辆质量为m的小车(一侧固定一轻弹簧),如图所示以速度v0水平向右运动,一个动量大小为P,质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短,接着被锁定一段时间ΔT,再解除锁定使小球以大小相同的动量P水平向右弹出,紧接着不断重复上述过程,最终小车将停下来.设地面和车厢均为光滑,除锁定时间ΔT外,不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间.
求:
(1)小球第一次入射后再弹出时,小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减少量;
(2)从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间.
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如图所示,在一光滑绝缘的水平面上,静置两个质量均为m、相距为L的小球,其中A球带正电q,B球不带电.若在水平面上加一水平向右的匀强电场,电场为E.A球受电场力作用,运动且与B球碰撞,设每次碰撞前后两球交换速度,并且碰撞过程无电荷转移.问:在A、B两球第n次碰撞前瞬间,A球通过的总位移s.
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一传送带装置示意如图,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切.现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速度为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h.稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L.每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动).已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N.此装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦.求电动机的平均输出功率.
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(2003年江苏)图中a所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳,下端拴一小物块A,上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内(未穿透).接着两者一起绕C点在竖直平面内做圆周运动.在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图中b所示.已知子弹射入的时间极短,且图中t=0为A、B开始以相同速度运动的时间,对反映悬挂系统本身性质的物理量(例如A的质量)及A、B一起运动过程中的守恒量,你能求得哪些定量的结果?
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