广义相对论认为，在任何参考系中，物理规律都是．-优题课

学校正在开运动会，运动场上你追我赶，精彩纷呈。这时远处的对面传来阵阵鼓声和呐喊声，朝对面看去，总觉得对面的同学敲鼓的动作和听到的鼓声不太协调。
1.小穆不明白，你能解释其中的原因吗？
2.你可以利用你学过的物理知识进行哪些测量？请设计。

列举二个实验：说明声音能传递信息或能量。
例1：；
例2：。

请你猜想一下，如果声音的速度变为0.1m/s，我们的世界会有什么变化？请写出三个有关的合理场景。

回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。

⑴当今医学影像诊断设备PET/CT堪称"现代医学高科技之冠"，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程。若碳11的半衰期 $τ$ 为 $20 m i n$ ，经 $2.0 h$ 剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取2位有效数字）

⑵回旋加速器的原理如图， $D_{1}$ 和 $D_{2}$ 是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为 $f$ 的交流电源上，位于 $D_{1}$ 圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速， $D_{1}$ 、 $D_{2}$ 置于与盒面垂直的磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为 $P$ ，求输出时质子束的等效电流I与 $P$ 、 $B$ 、 $R$ 、 $f$ 的关系式（忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速）。

⑶试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径 $r$ 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差 $Δ r$ 是增大、减小还是不变？

如图，在区域Ⅰ $（ 0 \leq x \leq d ）$ 和区域II $(d \leq x \leq 2 d)$ 内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为 $B$ 和 $2 B$ ，方向相反，且都垂直于 $O x y$ 平面。一质量为 $m$ 、带电荷量 $q (q > 0)$ 的粒子 $a$ 于某时刻从 $y$ 轴上的 $P$ 点射入区域I，其速度方向沿 $x$ 轴正向。已知 $a$ 在离开区域I时，速度方向与 $x$ 轴正方向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与 $a$ 相同的粒子 $b$ 也从 $p$ 点沿 $x$ 轴正向射入区域I，其速度大小是 $a$ 的 $\frac{1}{3}$ 。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求

（1）粒子 $a$ 射入区域I时速度的大小；

（2）当 $a$ 离开区域II时， $a$ 、 $b$ 两粒子的 $y$ 坐标之差。