高中物理计算题

静止在匀强磁场中的放射性原子核X发生衰变，衰变后带电粒子运动速度和磁感线垂直，两轨迹圆半径之比，带电粒子在轨迹圆上运动的周期之比。设衰变过程释放的核能全部转化成射线粒子和反冲核的动能，已知该衰变过程前后原子核的质量亏损为m。
(1)该衰变为          衰变。(填“”或“”)
(2)写出核反应方程(反冲核的元素符号可用Y表示)：          。
(3)计算射线粒子和反冲核的动能。

“人造太阳”并不是像太阳一样悬挂在天空，而是建造在地球上的受控热核聚变反应堆或核聚变电站，它能像太阳一样通过核聚变反应放出能量，进而发电，在合肥科学岛，我国最新一代核聚变实验装置“EAST”首次成功获得电流超过200 kA．时间近3 s的高温等离子放电，人造太阳能来自下面的反应：4个质子(氢核)聚变成1个a粒子，同时发射2个正电子和2个没有静止质量的中微子，“人造太阳”的总功率为P，质子、氢核、正电的质分别为，真空中的光速为c．
(1)写出核反应方程；
(2)求核反应所释放的能量△E
(3)求在时间内参与上述热核反应的质子数目。

(1)氢原子第能级的能量为，其中是基态能量，而=1，2，…。若一氢原子发射能量为的光子后处于比基态能量高出的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级?
(2)一速度为的高速粒子()与同方向运动的氖核()发生弹性正碰，碰后粒子恰好静止。求碰撞前后氖核的速度(不计相对论修正)。

普朗克常量，铝的逸出功，现用波长的光照射铝的表面(结果保留三位有效数字)。
(1)求光电子的最大初动能；
(2)若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个原来静止的电子运动，求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值(电子所受的重力不计)。

一列沿x轴传播的横波如图所示，波长λ="8" m，实线表示t₁=0时刻的波形图，虚线表示t₂="0.005" s时刻的波形图．求：

（1）波速多大？
（2）若2T>t₂-t₁>T，波速又为多大？
（3）若t₂-t₁>T，并且波速为3600 m/s，则波沿哪个方向传播？

如图所示实线是某时刻的波形图像，虚线是经过0.2s时的波形图像。求：

(1)波传播的可能距离；
(2)可能的周期(频率)；
(3)可能的波速；
(4)若波速是35m/s，求波的传播方向；
(5)若0.2s小于一个周期时，求传播的距离、周期(频率)、波速。

有一种沙漠蝎子既没有眼睛，也没有耳朵，它捕食猎物靠的是一种地震仪式的本领。它有八条腿，趴伏时大致对称地放置在躯体四周(如图所示)，不远处的小虫一有骚动，就会在沙面上引起一阵地震波。蝎子从哪只腿先感到地震波就能判断小虫所在的方向，并从P波和S波到达的时间差就可以“算出”小虫到它的距离，方位和距离都知道了，它就能扑上去捕获小虫了。已知P波速度为150 m／s，S波速度为50 m／s。如果两波到达沙漠蝎子的时间差为3.5 ×10^-3s，则小虫离它的距离多大?

弹簧振子以O点为平衡位置在B．C两点间做简谐振动，在t=0时刻，振子从O．B间的P点以速度v向B点运动；在t=0.20s时，振子速度第一次变为―v；在t=0.50s时，振子速度第二次变为―v。
(1)求弹簧振子的振动周期T。
(2)若B．C之间的距离为25cm，求振子在4.00s内通过的路程。
(3)若B．C之间的距离为25 cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移的表达式，并画出弹簧振子的振动图象。

如图所示，在以坐标原点O为圆心．半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t₀时间从P点射出。

（1）求电场强度的大小和方向。
（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
（3）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来的4倍，
求粒子在磁场中运动的时间。

如图所示，一透明半圆柱体折射率为n=2，底面半径为R．长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积S。

如图所示，摩托车做特技表演时，以v0=10.0m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程以P=4.0kw的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t=3.0s，人和车的总质量 kg，台高h=5.0m，摩托车的落地点到高台的水平距离x=10.0m。不计空气阻力，取。求：

(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间；
(2)摩托车落地时速度的大小；
(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。

如图所示，半径R="2" m 的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B端切线水平，且距水平地面高度为h="1.25" m，现将一质量m="0.2" kg 的小滑块从A点由静止释放，滑块沿圆弧轨道运动至B点以的速度水平飞出（g取10 m/s2）．求：

（1）小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小；
（2）小滑块着地时的速度大小和方向．

在边长为2a的正△ABC内存在垂直纸面向里的磁感强度为B的匀强磁场，有一带正电q，质量为m的粒子从距A点的D点垂直AB方向进入磁场，如下图所示，求：

(1)粒子速率应满足什么条件，粒子能从AB间射出；
(2)粒子速率应满足什么条件，粒子能从AC间射出。

某塑料球成型机工作时．可以喷出速度v₀=10m／s的塑料小球，已知喷出的每个小球的质量m=1.0×10^-4kg，并且在喷出时已带了q= -1.0×10^-4C的电荷量。如图所示，小球从喷口飞出后，先滑过长为d=1.5m的水平光滑的绝缘轨道，而后又滑过半径为R=0.4m的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道并从某处飞出。今在水平轨道上加上水平向右的场强大小为E的匀强电场，小球将恰好从圆弧轨道的最高点M处水平飞出；若再在圆形轨道区域加上垂直纸面向里的匀强磁场后，小球将恰好滑过圆弧轨道上与圆心等高的N点，最后落入放在地面上接地良好的金属容器内，g取10m／s²，求：

(1)所加电场的场强E多大?
(2)所加磁感应强度B多大?在此种情况下，小球经过M点时对轨道的压力多大?

下图所示为对光电效应产生的光电子进行比荷（电荷量e与质量 m 之比）测定的简要原理图，两块平行金属板M．N相距为d，其中N为锌板，受某一紫外光照射后将激发沿不同方向运动的光电子，开关S闭合后电流表G有读数．如果调节变阻器R ，逐渐增大极板间电压，电流表G的读数将逐渐减小，当电压表的读数为U时，电流表G的读数恰为零．如果断开开关S，在金属板M．N间加上垂直纸面的匀强磁场，当磁感应强度为B时，电流表G的读数也恰为零．求光电子的比荷e/m 的表达式．