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。
如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距L,与水平面的夹角为,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下.当导体棒EF以初速度沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上,若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q,求: (1)导体棒MN受到的最大摩擦力;(2)导体棒EF上升的最大高度.
如图所示,两木板A、B并排放在地面上,A左端放一小滑块,滑块在F=6N的水平力作用下由静止开始向右运动.已知木板A、B长度均为=lm,木板A的质量=3kg,小滑块及木板B的质量均为m=lkg,小滑块与木板A、B间的动摩擦因数均为,木板A、B与地面间的动摩擦因数均为,重力加速度g=10.求: (1)小滑块在木板A上运动的时间;(2)木板B获得的最大速度.
在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示.第一象限内有竖直向上的匀强电场,第二象限内有一水平向右的匀强电场.某种发射装置(未画出)竖直向上发射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(可视为质点),该粒子以v0的初速度从x轴上的A点进入第二象限,并从y轴上的C点沿水平方向进入第一象限后能够沿水平方向运动到D点.已知OA、OC距离相等,CD的距离为OC,E点在D点正下方,位于x轴上,重力加速度为g.则: (1)求粒子在C点的速度大小以及OC之间的距离; (2)若第一象限同时存在按如图乙所示规律变化的磁场,磁场方向垂直纸面,(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向,图中B0,T0均为未知量),并且在t=时刻粒子由C点进入第一象限,且恰好也能通过同一水平线上的D点,速度方向仍然水平.若粒子在第一象限中运动的周期与磁场变化周期相同,求交变磁场变化的周期; (3)若第一象限仍同时存在按如图乙所示规律变化的磁场(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向,图中B0,T0均为未知量),调整图乙中磁场变化的周期,让粒子在t=0时刻由C点进入第一象限,且恰能通过E点,求交变磁场的磁感应强度B0应满足的条件.
如图所示,A、B两物块用一根轻绳跨过定滑轮相连,不带电的B、C通过一根轻弹簧拴接在一起,且处于静止状态,其中A带负电,电荷量大小为q。质量为2 m的A静止于斜面的光滑部分(斜面倾角为37°,其上部分光滑,下部分粗糙且足够长,粗糙部分的摩擦系数为μ,且μ=tan300,上方有一个平行于斜面向下的匀强电场),通过细绳与B相连接,此时与B相连接的轻弹簧恰好无形变。弹簧劲度系数为k。B、C质量相等,均为m,不计滑轮的质量和摩擦,重力加速度为g。 (1)电场强度E的大小为多少? (2)现突然将电场的方向改变 180°,A开始运动起来,当C刚好要离开地面时(此时 B还没有运动到滑轮处,A刚要滑上斜面的粗糙部分),B的速度大小为v,求此时弹簧的弹性势能EP。 (3)若(2)问中A刚要滑上斜面的粗糙部分时,绳子断了,电场恰好再次反向,请问A再经多长时间停下来?
高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像,现利用这种照相机对某款家用汽车的加速性能进行研究。如图为汽车做匀加速直线运动时的三次曝光照片,照相机每两次曝光的时间间隔为1.0 s,已知该汽车的质量为2000 kg,额定功率为90 kW,假设汽车运动过程中所受的阻力恒为1500N。 (1)试利用上图,求该汽车的加速度; (2)求汽车所能达到的最大速度是多大? (3)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动,匀加速运动状态最多能保持多长时间?