如图所示,质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)。由0点静止释放进入宽为L的匀强电场,经电压为U加速后又进入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场区域如图所示。(1)带电粒子进入磁场时的速度大小;(2)若带点粒子能够再次返回入射边界,则磁场的最小宽度为多大;(3)若满足(2)的条件,则带点粒子在电场和磁场中运动的总时间为多少。
(4分) 推导动能定理的表达式(要求做图写出必要的过程)
(10分)两个星体组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动,现测得两星中心距离为R,其运动周期为T,求两星的总质量。
如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,在最低点B与水平轨道BC相切,BC的长度是圆弧半径的10倍,整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求: (1)物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍; (2)物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。
一静止的铀23292U(原子质量为232.0372u),放出一个粒子(原子质量为4.00260u)后,衰变成22890Th(原子质量为228.0287u)。 (1)写出衰变方程; (2)假设放出的结合能完全变成Th核和粒子的动能,求粒子的动能。
氢原子处于基态时,原子能量E1= -13.6eV,已知电子电量e =1.6×10-19C,电子质量m=0.91×10-30kg,氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10-10m. (1)若要使处于n=2的氢原子电离,至少要用频率多大的电磁波照射氢原子? (2)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流,则氢原子处于n=2的定态时,核外电子运动的等效电流多大? (3)若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz,今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠,试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应?