如图所示，半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上，在桌面上轻
质弹簧被a、b两个小球挤压（小球与弹簧不拴接），处于静止状态。同时释放两个小球，
小球a、b与弹簧在桌面上分离后，a球从B点滑上光滑半圆环轨道最高点A时速度为
。已知小球a质量为m，小球b质量为2m，重力加速度为g。求：
（1）小球a在圆环轨道最高点对轨道的压力；
（2）释放后小球b离开弹簧时的速度
的大小；
（3）释放小球前弹簧具有的弹性势能。
一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A时的压强pA=p0，温度TA=T0，线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点。求：
（i）气体在状态B时的压强pB；
（ii）气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做的功为10J，该过程中气体吸收的热量为多少；
（iii）气体在状态C时的压强pC和温度TC。
有人设想用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米颗粒．颗粒在电离室中电离后带正电，电量与其表面积成正比．电离后，颗粒缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I（加速距离极短，忽略此过程中重力的影响），再通过小孔O2射入匀强电场区域II，区域II中极板长度为l，极板间距为d．收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上且到上下极板的距离相等．半径为r0的颗粒，其质量为m0、电量为q0，刚好能沿O1O3直线射入收集室．（
）试求：
（1）图中区域II的电场强度；
（2）半径为r的颗粒通过O2时的速率；
（3）落到区域II中的下极板上的颗粒半径．
某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，它由细圆管弯成，固定在竖直平面内．左右两侧的斜直管道PA与PB的倾角、高度、粗糙程度完全相同，管口A、B两处均用很小的光滑小圆弧管连接（管口处切线竖直），管口到底端的高度H1="0.4" m．中间“8”字型光滑细管道的圆半径R="10" cm（圆半径比细管的内径大得多），并与两斜直管道的底端平滑连接．一质量m="0.5" kg的小滑块从管口 A的正上方H2="5" m处自由下落，滑块第一次到达“8”字型管道顶端时对轨道外侧Q点的压力大小为F="455" N．此后小滑块经“8”字型和PB管道运动到B处竖直向上飞出，然后又再次落回，如此反复．小滑块视为质点，忽略小滑块进入管口时因碰撞造成的能量损失，不计空气阻力，且取g="10" m/s2．求：
（1）滑块第一次由A滑到P的过程中，克服摩擦力做功；
（2）滑块第一次离开管口B后上升的高度；
（3）滑块能冲出槽口的次数．
卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为：
。已知氮核质量为mN=14.00753u，氧核的质量为mO=17.00454u，氦核质量mHe=4.00387u，质子(氢核)质量为mp=1.00815u。(已知：1uc2=931MeV，结果保留2位有效数字)
求：1.这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？
2.若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1:50。求氧核的速度大小。
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