如图如图所示,轻质长绳水平地跨在相距2l的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等.在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg.先托住物块,使绳处于水平拉直状态,从静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力F不变.(1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零?(2)在物块下落距离h的过程中,克服C端恒力F做功W为多少?(3)求物块下落过程中的最大速度vm和最大距离H.
如图12所示,在竖直平面内有一圆形绝缘轨道,半径R=1m,处于垂直于轨道平面向里的匀强磁场中,一质量为,带电量为的小球,可在内壁滑动。现在最低点处给小球一个水平初速度v0,使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动,图13甲是小球在竖直平面内的速率v随时间变化的情况,图13乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况,已知小球能有两次到达圆形轨道的最高点。结合图象和数据(g="10" m/s2),求:(1)磁感应强度的大小;(2)小球从开始运动至图甲中速度为2m/s的过程中,摩擦力对小球做的功。
原子从一个能级跃迁到一个较低能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离原子的电子叫俄歇电子.已知铬原子的能级公式可简化为式中n=1,2,3,…表示不同的能级,A是正的已知常数.上述俄歇电子的动能是多少?
已知氘核质量为2.013 6 u,中子质量为1.008 7 u,的质量为3.015 0 u.(1)写出两个氘核聚变成的核反应方程;(2)计算上述核反应中释放的核能;(3)若两氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的和中子的动能各是多少?思路点拨:(1)计算出质量亏损Δm,根据ΔE=Δmc2计算释放的核能.(2)在两氘核对心碰撞发生核反应的过程中,满足动量守恒及能的转化与守恒定律.
太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源.(1)写出这个核反应方程;(2)这一核反应能释放多少能量?(3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J,则太阳每秒减少的质量为多少?(4)若太阳质量减少万分之三,热核反应不能继续进行,计算太阳能存在多少年.(太阳质量M=2×1030 kg,mp=1.007 3 u,mHe=4.001 5 u,me=0.000 55 u)
在可控核反应堆中需要给快中子减速,轻水、重水和石墨等常用作减速剂.中子在重水中可与核碰撞减速,在石墨中与核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰,通过计算说明,仅从一次碰撞考虑,用重水和石墨作减速剂,哪种减速效果更好?