如图11-3-14所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,S1、S2为板上正对的小孔,N板右侧有两个宽度为d的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于纸面向外和向里,磁场区域右侧有一个荧光屏.取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向上为正方向建立x轴,M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间,电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略.求:
(1)当两板间电势差为U0时,求从小孔S2射出的电子的速度v0.
(2)求两金属板间电势差U在什么范围内,电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上.
(3)若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上,试定性地画出电子运动的轨迹.
(4)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系.
图11-3-14
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm.电源电动势E=24V,内电阻r=1,电阻R=15
.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从A板上方距离为d=40cm处由静止开始释放.若小球带电量为q=
,质量为m=
,不考虑空气阻力(取g=10m/s2).求:
(1) 滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达B板
(2) 在满足第(1)问的条件下,电源的输出功率是多大.
如图所示,固定的光滑水平绝缘轨道与竖直放置的光滑绝缘的圆形轨道平滑连接,圆形轨道处于水平向右的匀强电场中,圆形轨道的最低点有A、B、C、D四个小球,已知,A球带正电,电量为q,其余小球均不带电.电场强度
,圆形轨道半径为R=0.2m.小球C、D与处于原长的轻弹簧2连接,小球A、B中间压缩一轻且短的弹簧,轻弹簧与A、B均不连接,由静止释放A、B后,A恰能做完整的圆周运动.B被弹开后与C小球碰撞且粘连在一起,设碰撞时间极短. g取10m/s2,求:
(1) A球刚离开弹簧时,速度为多少
(2) 弹簧2最大弹性势能.
处于静止状态的某原子核X,发生α衰变后变成质量为M的原子核Y,被释放的α粒子垂直射人磁感强度为B的匀强磁场中,测得其圆周运动的半径为r,设α粒子质量为m,质子的电量为e,试求:
(1)衰变后α粒子的速率和动能Eka;
(2)衰变后Y核的速率和动能Eky;
(3)衰变前X核的质量Mx.
两个放射性元素样品A、B,当A有15/16的原子核发生衰变时,B恰好有63/64的原子核发生衰变,求A和B的半衰期之比TA:TB为多少?
为确定爱因斯坦的质能方程的正确性,设计了如下实验:用动能为
0MeV的质子轰击静止的锂核
,生成两个
粒子,测得两个
粒子的动能之和为
MeV,已知质子、
粒子、锂粒子的质量分别取
、
、
,求:
(1)写出该反应方程。
(2)通过计算说明正确。(1u = 1.6606×10-27㎏)