实验测得,在α粒子散射实验中,α粒子与金原子核对心运动时,α粒子所能达到的最近距离是2×m.由此估算一下金原子核的密度是多大?(1u=1.7×kg,中子质量为1.0087u,质子质量为1.0073u)
(10分)如图所示,比荷为的负离子,以速度v垂直磁感应强度为B的匀强磁场由.P点进入,界面I和Ⅱ平行,宽度为L(L<)要使离子由界面II飞出可改变离子的入射方向,离子所受重力不计,求离子在磁场中运动时间的最小值和最大值
(8分)我国“神舟”号飞船由运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上.近地点A距地面高度为h1,实施变轨后,进入预定圆轨道,如图所示.在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,之后返回.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求: (1)飞船在近地点A的加速度为多大? (2)远地点B距地面的高度为多少?
(8分)如图所示,A是能发射带电量为+q质量为m、初速度不计的离子源.离子源发射出的离子首先在竖直加速管B中加速,得到一定速率后进入内存辐向分布电场的偏转管C改变速度方向,然后从转移管道D中水平输出.已知加速管B中的加速电压为U,偏转管C是中心轴线半径为R的圆弧管道.设偏转管C内中心轴线对应的圆弧上各点场强处处相等,离子所受重力不计.求: (1)带电粒子刚进入偏转管C时的瞬时速率; (2)为确保带电粒子顺利沿图中虚线进入、偏转并输出,偏转管C内中心轴线对应的圆弧上各点场强E为多大?
如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(1)由b向a方向看到的装置如图2所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。
滑雪者从A点由静止沿斜面滑下,经一平台后水平飞离B点,地面上紧靠平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图所示,斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ。假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变。求:(1)滑雪者离开B点时的速度大小;(2)滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s。