如下图,在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为l.匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B.两根金属杆1、2摆在导轨上,与导轨垂直,它们的质量和电阻分别为m1、m2和R1、R2.两杆与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数皆为μ.已知杆1被外力拖动,以恒定的速度v0沿导轨运动;达到稳定状态时,杆2也以恒定速度沿导轨运动,导轨的电阻可忽略.求此时杆2克服摩擦力做功的功率.
如图所示,平面镜M与竖直巨型光屏平行放置,其与光屏之间的距离为L,由小孔S处垂直光屏向平面镜中点O射入一束氦氖激光,现平面镜M以其中点O为轴逆时针匀速旋转,角速度为ω,求: (1)平面镜转过15°时,光屏上形成的光点P至S的距离. (2)平面镜转动时间t(t<)时,激光束在光屏上形成的光点移动的速度.
如图所示是做光电效应实验的装置简图.在抽成真空的玻璃管内,K为阴极(用金属铯制成,发生光电效应的逸出功为1.9 eV),A为阳极.在a、b间不接任何电源.用频率为ν(高于铯的极限频率)的单色光照射阴极K ,会发现电流表指针有偏转.这时,若在a、b间接入直流电源,a接正极,b接负极,并使a、b间电压从零开始逐渐增大,发现当电压表的示数增大到2.1 V时,电流表的示数刚好减小到零.求: (1)a、b间未接直流电源时,通过电流表的电流方向. (2)从阴极K发出的光电子的最大初动能Ek是多少? (3)入射的单色光的频率是多少?
如图所示,氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55 eV的光子.问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图.
现在世界上许多国家都在积极研究可控热核反应的理论和技术,以解决能源危机问题.热核反应中所用的燃料——氘,在地球上储量非常丰富,1 L海水中大约有0.3 g氘,如果用来进行热核反应,放出的能量约与燃烧300 L汽油相当.若氘核的质量为m1,氦核的质量为m2,光速为c,阿伏加德罗常数为NA,氘的摩尔质量为m0. (1)写出两个氘核聚变成一个氦核的核反应方程; (2)质量为M的氘参与上述聚变反应可释放出的能量为多少?
钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子.设该粒子的质量为m、电荷量为q,它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间电场时,其速度为v0,经电场加速后,沿Ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,Ox垂直平板电极S2,当粒子从P点离开磁场时,其速度方向与Ox方向的夹角θ=60°,如图所示,整个装置处于真空中. (1)写出钍核衰变方程; (2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R; (3)求粒子在磁场中运动所用的时间t.