在某平面上有一半径为R的圆形区域,区域内外均有垂直于该平面的匀强磁场,圆外磁场范围足够大,已知两部分磁场方向相反且磁感应强度都为B,方向如图所示。现在圆形区域的边界上的A点有一个电量为,质量为的带电粒子以沿半径且垂直于磁场方向向圆外的速度经过该圆形边界,已知该粒子只受到磁场对它的作用力。 若粒子在其与圆心O连线旋转一周时恰好能回到A点,试救济 粒子运动速度V的可能值。在粒子恰能回到A点的情况下,求该粒子回到A点所需的最短时间。
1930年科学家发现钋放出的射线贯穿能力极强,它甚至能穿透几厘米厚的铅板,1932年,英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子,结果打出一些氢核和氮核.若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰,测出被打出的氢核最大速度为vH=3.5×107 m/s,被打出的氮核的最大速度vN=4.7×106m/s,假定正碰时无机械能损失,设未知射线中粒子质量为m,初速为v,质子的质量为m′.(1)推导被打出的氢核和氮核的速度表达式;(2)根据上述数据,推算出未知射线中粒子的质量m与质子的质量m′之比.(已知氮核质量为氢核质量的14倍)
如图17-12所示,静止在匀强磁场中的63Li核俘获一个速度为v0=7.7×104 m/s的中子而发生核反应,,若已知He的速度为v2=2.0×104 m/s,其方向跟中子反应前的速度方向相同,求:图17-12(1)的速度是多大?(2)在图中画出粒子和的运动轨迹,并求它们的轨道半径之比.(3)当粒子旋转了3周时,粒子旋转几周?
已知氘核质量为2.013 6 u,中子质量为1.008 7 u,He的质量为3.015 0 u. (1)写出两个氘核聚变成He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He和中子的动能各是多少?
已经证实,质子、中子都是由上夸克和下夸克两种夸克组成的,上夸克带电为e,下夸克带电为-e,e为电子所带电荷量的大小,如果质子是由三个夸克组成的,且各个夸克之间的距离都为l,l=1.5×10-15 m,试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力).
铋核(Bi)要放出一个α粒子变成另一个粒子,已知α粒子动能为89.5×10-5 eV,另一粒子动能为22.5×105 eV,则(不计反冲核动能)(1)完成核反应方程;(2)1 g铋212全部衰变成铅208所放出的能量是多少?