一种称为“质量分析器”的装置如图所示。A表示发射带电粒子的离子源,发射的粒子在加速管B中加速,获得一定速率后于C处进入圆形细弯管(四分之一圆弧),在磁场力作用下发生偏转,然后进入漂移管道D。若粒子质量不同、或电量不同、或速率不同,在一定磁场中的偏转程度也不同。如果偏转管道中心轴线的半径一定,磁场的磁感应强度一定,粒子的电荷和速率一定,则只有一定质量的粒子能自漂移管道D中引出。已知带有正电荷q=1.6×10-19的磷离子质量为m=51.1×10-27kg,初速率可认为是零,经加速管B加速后速率为v=7.9×105m/s。求(都保留一位有效数字):
⑴加速管B两端的加速电压应为多大?
⑵若圆形弯管中心轴线的半径R=0.28m,为了使磷离子自漂移管道引出,则图中虚线所围正方形区域内应加磁感应强度为多大的匀强磁场?
静止在匀强磁场中的放射性原子核X发生衰变,衰变后带电粒子运动速度和磁感线垂直,两轨迹圆半径之比
,带电粒子在轨迹圆上运动的周期之比
。设衰变过程释放的核能全部转化成射线粒子和反冲核的动能,已知该衰变过程前后原子核的质量亏损为m。
(1)该衰变为衰变。(填“
”或“
”)
(2)写出核反应方程(反冲核的元素符号可用Y表示):。
(3)计算射线粒子和反冲核的动能。
“人造太阳”并不是像太阳一样悬挂在天空,而是建造在地球上的受控热核聚变反应堆或核聚变电站,它能像太阳一样通过核聚变反应放出能量,进而发电,在合肥科学岛,我国最新一代核聚变实验装置“EAST”首次成功获得电流超过200 kA.时间近3 s的高温等离子放电,人造太阳能来自下面的反应:4个质子(氢核)聚变成1个a粒子,同时发射2个正电子和2个没有静止质量的中微子,“人造太阳”的总功率为P,质子、氢核、正电的质分别为,真空中的光速为c.
(1)写出核反应方程;
(2)求核反应所释放的能量△E
(3)求在时间内参与上述热核反应的质子数目。
(1)氢原子第
能级的能量为
,其中
是基态能量,而
=1,2,…。若一氢原子发射能量为
的光子后处于比基态能量高出
的激发态,则氢原子发射光子前后分别处于第几能级?
(2)一速度为
的高速
粒子(
)与同方向运动的氖核(
)发生弹性正碰,碰后
粒子恰好静止。求碰撞前后氖核的速度(不计相对论修正)。
普朗克常量
,铝的逸出功
,现用波长
的光照射铝的表面(结果保留三位有效数字)。
(1)求光电子的最大初动能;
(2)若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个原来静止的电子运动,求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值(电子所受的重力不计)。
一列沿x轴传播的横波如图所示,波长λ="8" m,实线表示t1=0时刻的波形图,虚线表示t2="0.005" s时刻的波形图.求:
(1)波速多大?
(2)若2T>t2-t1>T,波速又为多大?
(3)若t2-t1>T,并且波速为3600 m/s,则波沿哪个方向传播?