钚的放射性同位素P94239u静止时衰变为铀核激发态U922-优题课

题文

钚的放射性同位素 ${}_{94}^{239}P u$ 静止时衰变为铀核激发态 ${}_{92}^{235}U^{*}$ 和, ${}_{92}^{235}U^{*}$ 立即衰变为铀核 ${}_{92}^{235}U$ ，并放出能量为 $0.097 M e V$ 的 $γ$ 光子。已知： ${}_{94}^{239}P u$ 、 ${}_{92}^{235}U$ 和 $α$ 粒子的质量分别为 $m_{p u} = 239.052 l u$ $m_{u} = 235.0439 u$ 和 $m_{α} = 4.0026 u$ , $1 u = 931.5 M e V / c^{2}$ .
（1）写出衰变方程；
（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能。

科目物理题型综合题难度较难

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如图所示,两块水平放置的平行金属板板长L="1.4" m,板距d="30" cm,两板间有B="1.25" T、垂直纸面向里的匀强磁场.在两板上加如图所示的脉动电压.在t=0时,质量m=2×10^-15 kg、电荷量q=1×10^-10 C的正离子,以速度v₀=4×10³ m/s从两板中间水平射入,试问：

(1)粒子在板间做什么运动?画出其轨迹.
(2)粒子在场区运动的时间是多少?

一座小型水电站,利用流量2 m³/s、落差5 m的河水发电,若单相发电机的效率为50%,输出电压为200 V,已知发电站到用户架设的输电线总电阻为12 Ω,输电中输电线上允许损耗的功率为6%,用户所需电压为220 V,求所用升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数比(变压器为理想变压器).

如图所示，矩形线框匝数n=250匝，ab="12" cm，ad="10" cm，线框置于B=T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以转速120 r/min匀速转动，线框通过滑环与外电路相连，外电路接有R="12" Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V的氖泡L.求：

(1)当S接e时，电流表读数为多少？R的热功率为多大？10 min内外力对线框做功多少？
(2)当S接e时,在线圈从图示位置转过90°的过程中,流过电阻R的平均电流为多少?流过电阻R的电荷量为多少?(π²=10)
(3)当S接f时，氖泡闪光频率为多大？通电10 min，氖泡发光总时间为多少？（线框电阻不计）

某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%.求:
(1)村民和村办小企业需要220 V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？

如图13-14甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝，电阻r="1.0" Ω，所围成矩形的面积S="0.040" m²，小灯泡的电阻R="9.0" Ω，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为其中B_m为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期.忽略灯丝电阻随温度的变化，求:

图13-14
(1)线圈中产生感应电动势的最大值；
(2)小灯泡消耗的电功率；
(3)在磁感应强度变化的的时间内，通过小灯泡的电荷量.

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