据1951年,物理学家发现了"电子偶数",所谓"电子偶数"就是由一个负电子和一个正电子绕它们连线的中点旋转形成的相对稳定的系统.已知正、负电子的质量均为m,普朗克常量为h,静电常量为k.
(1)若正、负电子是由一个光子和核场作用产生的,且相互作用过程中核场不提供能量,则此光子的报率必须大于某个临界值,此临界值为多大?
(2)假设"电子偶数"中,正负电子绕它们连线的中点做匀速圆周运动的轨道半径r、运动速度v及电子质量满足波尔的轨道量子化理论:."电子偶数"的能量为正、负电子运动的动能和系统的电势能之和,已知两正、负电子相距L时系统的电势能为
.试求n=1时"电子偶数"的能量.
(3)"电子偶数"由第一激发态跃迁到基态发出的光子的波长为多大?
如图所示,在圆柱形屋顶中心天花板O点,挂一根L="3" m的细绳,绳的下端挂一个质量为
的小球,已知绳能承受的最大拉力为10 N。小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂后,小球以
的速度落在墙边。求这个圆柱形房屋的高度
和半径
。(g取10 m/s2)
雨伞边缘的半径为r,距水平地面的高度为h,现将雨伞以角速度ω匀速旋转,使雨滴自伞边缘甩出,落在地面上成一个大圆圈。求:(1)大圆圈的半径是多少? (2)雨滴落到地面时速率是多少?
正沿平直轨道以速度匀速行驶的车厢内,前面高
的支架上放着一个小球,如图所示,若车厢突然改以加速度
,做匀加速运动,小球落下,则小球在车厢底板上的落点到架子的水平距离为多少?
如图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量
的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道
。以知
段斜面倾角为53°,
段斜面倾角为37°,滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均
=0.5,
点离
点所在水平面的高度
。滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和
点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。(
)
(1)若圆盘半径
,当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)求滑块到达
点时的动能。
(3)从滑块到达
点时起,经
正好下滑通过
点,求
之间的距离。
如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,最后落在水平地面上C点处,不计空气阻力,求:
(1)小球运动到轨道上的B点时,对轨道的压力多大?
(2)小球落地点C与B点水平距离s是多少?