据报道,我国最近实施的“双星”计划发射的卫星中放置一种磁强计,用于完成测定地磁场的磁感应强度等研究项目.磁强计的原理如图15所示,电路中有一段金属导体,它的横截面积是宽为a,高为b的长方形,使磁场沿z轴正方向穿过导体,导体中通有沿y轴正方向、大小为I的电流。已知金属导体单位体积中的自由电子为n,电子电量为e。金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动。
(1)金属导体前后两个侧面(x=a为前侧面,x=0为后侧面)哪个电势较高?
(2)在实现上述稳定状态之后,如果再进一步测出该金属导体前后两个侧面间的电势差为U,若通过导体内的磁场可以认为是匀强的,则由此求出磁感应强度B的大小为多少?
地球的年龄到底有多大,科学家们是利用天然放射性元素的衰变规律来推测的.通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定,测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期不含铅)的一半.铀238衰变后形成铅206,铀238的相对含量随时间的变化规律如下图所示.图中N为铀238的原子数,N0为铀和铅的总原子数,则由此可以断定:
(1)地球年龄大约为多少年?
(2)被测定的古老岩石样品在90亿年后的铀、铅原子数之比是多少?
如图19-4-2所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图.
图19-4-2
(1)请简述自动控制原理.
(2)如果工厂生产的是厚度为1 mm的铝板,在α、β和γ三种射线中,哪一种对铝板的厚度起主要控制作用,为什么?
氢原子中电子离核最近的轨道半径r1=0.53×10-10 m,试计算在此轨道上电子绕核转动的频率和加速度(已知电子质量me=0.91×10-30 kg).
在匀强磁场中有一个静止放置的放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,它们的速度方向都与磁场方向垂直.若测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为44∶1,如图所示.则反冲核的电荷数是多少?
正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术,它为临床诊断和治疗提供全新的手段.PET在心脏疾病诊疗中,需要使用放射正电子的同位素氮13作示踪剂.氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的.反应中同时还产生另一种粒子,试写出该反应方程.