(20分)在考古中为了测定古物的年代,可通过测定古物中碳14与碳12的比例,其物理过程可简化为如图所示.碳14与碳12经电离后的原子核带电量都为q,由静止经电压U加速后从O点进人磁感应强度为B的匀强磁场,OM为磁场的下边界线,可在OM上适当位置放置粒子记数器,从而测定碳14与碳12的比例(不计粒子的重力及粒子间的相互作用力).求:
(1)碳14与碳12在磁场中运动的半径比
(2) 在实际中并不是所有粒子都垂直于OM沿ON射入磁场,而是分布在与ON成一定夹角θ的纸面内,要使两种粒子运动到OM直线上时能区分在不同区域,θ角的范围;
(3) θ取最大时,用阴影表示出碳14粒子在磁场中可能出现的区域.
如图所示,在水平匀速运动的传送带的左端(P点),轻放一质量为m=1 kg的物块随传送带运动到A点后水平抛出,物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑.B、D为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R=1.0 m,圆弧对应的圆心角θ=106°,轨道最低点为C,A点距水平面的高度h=0.8 m.(g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)物块离开A点时水平初速度的大小;
(2)物块经过C点时对轨道压力的大小;
(3)设物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.3,传送带的速度为5 m/s,求PA间的距离.
两颗人造卫星A和B绕地球做匀速圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,求解两颗人造卫星的轨道半径之比和运动速率之比.
如图为一列简谐波在t1=0时刻的图象。此时波中质点M的运动方向沿y负方向,且到t2=0.55s质点M恰好第3次到达y正方向最大位移处。试求:
(1)此波向什么方向传播?
(2)波速是多大?
(3)从t1=0至t3=1.2s,波中质点N走过的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少?
如图所示,光滑的圆弧槽的半径为R(R>>弧MN),A为弧形槽的最低点,小球B放在A点正上方离A点的高度为h,小球C放在M点,同时释放两球,使两球正好在A点相碰,则h应多大?
在水平地面上有一点光源S,被不透明的罩遮住,在罩的正上方开一小孔,一束光经过小孔竖直照到距地面高度为3m的水平放置的平面镜上,如图所示,若平面镜突然开始绕水平轴O顺时针转动,在0.1s内转过π/6的角,那么由镜面反射到水平地面上的光斑在这0.1s内沿水平地面移动的平均速度?