(1)2011年3月,日本地震引发海啸,继而福岛核电站(世界最大的核电站)发生核泄漏。关于核电站和核辐射,下列说法中正确的是 。
A.核反应堆发生的是轻核聚变反应
B.核反应堆发生的是重核裂变反应
C.放射性同位素的半衰期长短由核内部本身决定,与外部条件无关
D.放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关
(2)如图所示,A、B两木块靠在一起放于光滑的水平面上,A、B的质量分别为mA=2.0kg和mB=1.5kg。一个质量为mC=0.5kg的小铁块C以v0=4m/s的速度滑到木块A上,离开木块A后最终与木块B一起匀速运动。木块A在铁块C滑离后的速度为vA=0.4/m/s。求:
①铁块C在滑离A时的速度;
②最终木块B的速度。
如图所示直角坐标系Oxy,在y>0的空间存在着匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由O点射入磁场区域。不计重力,不计粒子间的相互影响。图中曲线表示带电粒子可能经过的区域边界,其中边界与y轴交点P的坐标为(0,a),边界与x轴交点为Q。求:
(1)试判断粒子带正电荷还是负电荷?
(2)粒子所带的电荷量。
(3)Q点的坐标。
上海磁悬浮列车已于2003年10月1日正式运营。据报导,列车从上海龙阳路车站到浦东机场车站,全程30km。列车开出后先加速,直到最高时速432km/h,然后保持最大速度行驶50s,即开始减速直到停止。假设列车起动和减速的加速度大小相等,且恒定,列车做直线运动。试由以上数据估算磁悬浮列车运行的平均速度的大小是多少?北京和天津之间的距离是120km,若以上海磁悬浮列车的运行方式行驶,最高时速和加速度都相同,由北京到天津要用多少时间?
德布罗意认为:任何一个运动着的物体,都有一种波与它对应,波长是,式中p是运动物体的动量,h是普朗克常量。已知某种紫光的波长是440nm,若将电子加速,使它的德布罗意波长是这种紫光波长的
倍。求:
(1)电子的动量的大小。
(1)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系,并计算加速电压的大小。电子质量,电子电量
,普朗克常量
,加速电压的计算结果取一位有效数字。
固定的光滑圆弧轨道ABC处在竖直平面内,圆轨道半径为R,半径OA处于水平,OB处于竖直方向,。如图所示,一个小物块质量为m,从A处由静止开始滑下,沿圆弧轨道运动,从C点飞出。求:
(1)小物块通过B点时的速度大小。
(2)小物块经过B点时对轨道的压力的大小和方向。
(3)小物块从C点飞出时的速度大小和方向。
1896年物理学家塞曼在实验室中观察到了放在磁场中的氢原子的核外电子的旋转频率发生改变(即频率移动)的物理现象,后来人们把这种现象称之为塞曼效应。如图所示,把基态氢原子放在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与电子作圆周运动的轨道平面垂直,电子的电量为e,质量为m,在发生塞曼效应时,必须认为电子运动的轨道半径始终保持不变。那么:
(1)在发生塞曼效应时,沿着磁场方向看进去,如果电子做顺时针方向旋转,那么电子的旋转频率与原来相比是增大了还是减小了?电子做逆时针方向旋转时的情况又如何呢?
(2)试说明:由于磁场B的存在而引起氢原子核外电子的旋转频率的改变(即频率移动)可近似地由下式给出:
(提示:①频率的改变量:
;②
很小,即:
或
……)