如图5所示为氢原子能级示意图,现有每个电子的动能都是Ee=12.89eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域,使电子与氢原子发生正碰。已知碰撞前一个电子和一个氢原子的总动量恰好为零。碰撞后氢原子受激发,跃迁到n=4的能级。求碰撞后电子和受激氢原子的总动能。已知电子的质量me与氢原子的质量mH之比为。
如图所示,cd、ef是两根电阻不计的光滑金属轨道,其所在的平面与水平面间的夹角为600, 将两导轨用电键s相连,在两导轨间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B=0.5T,可在导轨上自由滑动的金属棒的长L=0.5m、质量为m=1.010kg,金属棒电阻为5Ω,设导轨足够长。(g=10m/s2)则: (1)若先将电键s断开,金属棒由静止开始释放后,经多长时间将s接通,ab恰作匀速运动? (2)若先将电键s闭合,再将金属棒由静止释放,ab上的最大热功率为多大?
如图所示:在真空中,有一半径为r的圆形区域内充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一带电粒子质量为m,电量为q,以某一速度由a点沿半径方向射入磁场,从c点射出磁场时其速度方向改变了60度,(粒子的重力可忽略)试求 (1)该粒子在磁场中运动时间t (2)粒子做圆周运动的半径R (3)粒子运动的速度
如图所示电路中,R1=0.8Ω,R3=6Ω,滑动变阻器的全值电阻R2="12" Ω,电源电动势E="6" V,内阻r="0.2" Ω,当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时,闭合开关S,电路中的电流表和电压表的读数各是多少?
如右图所示,在某空间实验室中,有两个靠在一起的等大的圆柱形区域,分别存在着等大反向的匀强磁场,磁感应强度B=0.10 T,磁场区域半径r=m,左侧区圆心为O1,磁场向里,右侧区圆心为O2,磁场向外.两区域切点为C.今有质量m=3.2×10-26 kg.带电荷量q=1.6×10-19 C的某种离子,从左侧区边缘的A点以速度v=106 m/s正对O1的方向垂直磁场射入,它将穿越C点后再从右侧区穿出.求: (1)该离子通过两磁场区域所用的时间. (2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大?(侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离)
如图所示,真空中有以O′为圆心,r为半径的圆柱形匀强磁场区域,圆的最下端与x轴相切于坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场.现从坐标原点O向纸面内不同方向发射速率相同的质子,质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m,不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力.求: (1)质子进入磁场时的速度大小; (2)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间.