静止在匀强磁场中的锂原子核(),俘获一个速度为7.7×104m/s的中子而发生核反应放出粒子后变成一个新原子核,已知中子速度方向与磁场方向垂直,测得粒子速度为2×10m/s,方向与中子速度方向相同,求:(1)写出核反应方程式;(2)生成的新核的速度大小和方向(在运用动量守恒时,不考虑质量亏损):(3)若粒子与新核间相互作用不计,则二者在磁场中运动轨道半径之比为多少?(4)经过测量发现在核反应前后原子核总质量减少了0.035u,则这个反应放出了多少焦耳的能量?
引体向上运动是同学们经常做的一项健身运动。如图所示,质量为m的某同学两手正握单杠,开始时,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下鄂距单杠面的高度为H,然后他用恒力F向上拉,下颚必须超过单杠面方可视为合格,已知H=0.6m,m=60kg,重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力,不考虑因手弯曲而引起人的重心位置变化。 (1)第一次上拉时,该同学持续用力(可视为恒力),经过t=1s时间,下鄂到达单杠面,求该恒力F的大小及此时他的速度大小。 (2) 第二次上拉时,用恒力F/=720N拉至某位置时,他不再用力,而是依靠惯性继续向上运动,为保证此次 引体向上合格,恒力F的作用时间至少为多少?
如图所示,两根竖直放置的平行光滑金属导轨,上端接阻值R=3 Ω的定值电阻.水平虚线间有与导轨平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.3 m.导体棒a的质量ma=0.2 kg,电阻Ra=3 Ω;导体棒b的质量mb=0.1 kg,电阻Rb=6 Ω.它们分别从图中P、Q处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10 m/s2,不计a、b之间的作用,整个过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好,导轨电阻忽略不计.求: (1)在整个过程中,a、b两棒克服安培力做的功分别是多少; (2)a、b棒进入磁场的速度; (3)分别求出P点和Q点距A1的高度.
如下图所示,直角坐标系xOy中第一象限内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场.在t=0时刻,同时从x轴各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m,电荷量均为q的带正电粒子射入磁场,已知在t=t0时刻从y轴射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴.不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用. (1)求磁场的磁感应强度B的大小; (2)若从x轴两个不同位置射入磁场的粒子,先后从y轴上的同一点P(P点图中未标出)射出磁场,求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系.
如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,R1=3 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF. (1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流; (2)然后将开关S断开,求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过R1的总电量; (3)如果把R2换成一个可变电阻,其阻值可以在0~10 Ω范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2消耗的最大电功率.
如图所示是说明示波器工作原理的示意图,已知两平行板间的距离为d、板长为.初速度为零的电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场,设电子质量为m、电荷量为e .求: (1)经电场加速后电子速度v的大小; (2)要使电子离开偏转电场时的偏转量最大,两平行板间的电压U2应是多大?