如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=1.57T。小球1带正电,其电量与质量之比
=4C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定和水平悬空支架上。小球1向右以v0=23.59m/s的水平速度与小球2正碰,碰后经0.75s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内。(取g=9.8m/s2)问:
(1)电场强度E的大小是多少?
(2)两小球的质量之比是多少?
如图所示,一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q、PQ连线垂直金属板;N板右侧的圆A内分布有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆半径为r,且圆心O在PQ的延长线上。现使置于P处的粒子源连续不断地沿PQ方向放出质量为m、电量为+q的带电粒子(带电粒子的重力和初速度忽略不计,粒子间的相互作用力忽略不计),从某一时刻开始,在板M、N间加上如图乙所示的交变电压,周期为T,电压大小为U。如果只有在每一个周期的0—T/4时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出,求:
(1)在每一个周期内哪段时间放出的带电粒子到达Q孔的速度最大?
(2)该圆形磁场的哪些地方有带电粒子射出,在图中标出有带电粒子射出的区域。
已知氘核(
H)质量为2.0136u,中子(
n)质量为1.0087u,氦核(
He)质量为3.0150u,1u相当于931MeV
(1)写出两个氘核聚变成
He的核反应方程;
(2)计算上述核反应中释放的核能(保留三位有效数字);
(3)若两个氘核以相同的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应后生成的氦核(
He)和中子(
n)的速度大小之比是多少?
一静止的质量为M的氡核(
)发生
衰变,放出一个速度为v0、质量为m的
粒子和一个反冲核钋(Po),若氡核发生衰变时,释放的能量全部转化为
粒子和钋核的动能。
(1)写出衰变过程;
(2)求出衰变过程中的质量亏损(亏损的质量在与粒子质量相比时可忽略不计)
天然放射性铀(
U)发生衰变后产生钍(
Th)和另一种原子核。
(1)请写出衰变方程;
(2)若衰变前铀(
U)核的速度为v,衰变产生的钍(
Th)核速度为
,且与铀核速度方向相同,求产生的另一种新核的速度
两磁铁各放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg,乙车和磁铁的总质量为1.0kg。两磁铁的N极相对,推动一下,使两车相向运动。某时刻甲的速率为2m/s,乙的速率为3m/s,方向与甲相反。两车运动过程中始终未相碰。求:
(1)两车最近时,乙的速度为多大?
(2)甲车开始反向运动时,乙的速度为多大?