扭摆器是同步辐射装置中的插入件,能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化
模型如图所示,Ⅰ、Ⅱ两处为条形匀强磁场,磁场边界竖直,相距为L。其中Ⅰ区的磁场宽度L1=L,磁感应强度大小相等,方向相反且垂直纸面。一质量为m、电量为﹣q、重力不计的粒子,从靠近平行板电容器MN板处由静止释放,极板间电压为U。粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区,射入时速度与水平方向夹角=30°,从Ⅰ区右边界射出时的速度与水平方向夹角也为30°,求:
(1)粒子射入Ⅰ区磁场前的速度v0的大小。
(2)磁感应强度B的大小。
(3)要求粒子不从Ⅱ区右侧射出,求Ⅱ区的磁场宽度L2的最小值。
如图所示,质量分别为mA=1kg、mB=3 kg的物块A、B置于足够长的水平面上,在F=13 N的水平推力作用下,一起由静止开始向右做匀加速运动,已知A、B与水平面间的动摩擦因数分别为μA=0.2、μB=0.1,取g=10 m/s2.求:
(1)物块A、B一起做匀加速运动的加速度;
(2)物块A对物块B的作用力大小;
(3)某时刻A、B的速度为v=10 m/s,此时撤去推力F,求撤去推力后物块A、B间的最大距离.
太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变,设每次聚变反应可以看作是4个氢核(H)结合成1个氦核(
He),同时释放出正电子(
e)。已知氢核的质量为mP,氦核的质量为
mα,正电子的质量为me,真空中光速为c。计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能。
如图所示,在光滑的水平面上有A、B两小车,质量均为M=30kg,A车上有一质量为m=60kg的人。A车以大小为υ=2m/s的速度正对着静止的B车冲去,A车上的人至少要以多大的水平速度(相对地)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞?
某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为:
① H+
C―→
N
② H+
N―→
C+X
(1)写出原子核X的元素符号、质量数和核电荷数;
(2)已知原子核H、
C、
N的质量分别为mH=1.0078u、mC=12.0000u、mN=13.0057u,1u相当于931MeV。试求每发生一次上述聚变反应①所释放的核能;(结果保留三位有效数字)
(3)用上述辐射中产生的波长为λ=4×10-7m的单色光去照射逸出功为W=3.0×10-19J金属材料铯时,通过计算判断能否产生光电效应?若能,试求出产生的光电子的最大初动能。(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,光在空气中的速度c=3×108m/s)(结果保留三位有效数字)
在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点的距离均为=0.3m,如图(a)所示,一列横波沿该直线向右传播,t=0时刻到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间⊿t=0.6s第一次出现如图(b)所示的波形。求:(1)该波的周期和波速;(2)在图(c)中画出从t=0开始,质点4的振动图象(至少画出一个周期,标出必要的刻度值)。