【題目】如圖為一裝放射源氡()的盒子,靜止的氡核經(jīng)過一次α衰變成釙(),產(chǎn)生的α粒子速率v0=1.0×107m/s,α粒子從小孔P射出后,經(jīng)過A孔進入電場加速區(qū)域I,加速電壓U=8×106V。從區(qū)域I射出的α粒子隨后又從M點進入半徑為r=m的圓形勻強磁場區(qū)域II,MN為圓形勻強磁場的一條直徑,該區(qū)域磁感應強度為B=0.2T,方向垂直紙面向里。圓形磁場右邊有一豎直熒光屏與之相切于N點,粒子重力不計,比荷為=5×107C/kg。
(1)請寫出氡核衰變的核反應方程;
(2)求出α粒子經(jīng)過圓形磁場后偏轉的角度;
(3)求出α粒子打在熒光屏上的位置離N點的距離。
【答案】(1) (2)60° (3)N點上方3m處
【解析】
(1)核反應過程核電荷數(shù)與質量數(shù)守恒,根據(jù)核電荷數(shù)與質量數(shù)守恒寫核反應方程。
(2)α粒子在電場中加速,在磁場中做勻速圓周運動,應用動能定理與牛頓第二定律分析答題。
(3)根據(jù)幾何知識求出α粒子打在熒光屏上的位置離N點的距離。
(1)由質量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知,反應方程式為:;
(2)α粒子在區(qū)域I電場中加速,由動能定理得:,其中v0=1.0×107m/s,
解得:
α粒子離開電場區(qū)域后,以速度v,從M點沿MO方向進入磁場區(qū)域Ⅱ,在磁場中做勻速圓周運動
洛倫茲力提供向心力:
聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得:R=3m
α粒子的入射速度過圓心,由幾何知識得:
,解得:
α粒子偏轉角度為
(3)由幾何知識得:SNC=rtan60°=3m,
α粒子打在熒光屏上的N點上方3m處;
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【題目】劍橋大學物理學家海倫杰爾斯基研究了各種自行車特技的物理學原理,并通過計算機模擬技術探尋特技動作的極限,設計了一個令人驚嘆不己的高難度動作——“愛因斯坦空翻”。現(xiàn)將“愛因斯坦空翻”模型簡化,如圖所示,自行車和運動員從M點由靜止出發(fā),經(jīng)MN圓弧,從N點豎直沖出后完成空翻。忽略自行車和運動員的大小,將自行車和運動員看做一個整體,二者的總質量為m,在空翻過程中,自行車和運動員在空中的時間為t,由M到N的過程中,克服摩擦力做功為W,空氣阻力忽略不計,重力加速度為g。下列說法正確的是()
A. 自行車和運動員從N點上升的最大高度為
B. 自行車和運動員在MN圓弧的最低點處于超重狀態(tài)
C. 由M到N的過程中,自行車和運動員重力的沖量為零
D. 由M到N的過程中,運動員至少做功
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【題目】下列說法中正確的是 。
A. 根據(jù)光的折射定律,某種介質的折射率總等于入射角的正弦與折射角的正弦之比
B. 當光射到兩種不同介質的分界面時,光總會分為反射光和折射光
C. 光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波
D. 光發(fā)生折射是因為光在不同介質中的傳播速度不同
E. 在光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光由紅光改為綠光,則干涉條紋間距變窄
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【題目】廈門某中學開展“愛物理、學物理、用物理”活動,小明打算利用學校的實驗儀器測定某高效節(jié)能燈正常工作的電阻,已知該高效節(jié)能燈的額定電壓為5V,正常工作的電阻約為500Ω。實驗室提供的器材有:
A.電流表A1(量程60mA,內(nèi)阻r1約為1Ω,讀數(shù)記為I1)
B.電流表A2(量程3mA,內(nèi)阻r2=20Ω,讀數(shù)記為I2)
C.電壓表V(量程15V,內(nèi)阻rV=1kΩ,讀數(shù)記為U)
D.定值電阻R1=980Ω
E.定值電阻R2=1980Ω
F.滑動變阻器R(0~20Ω)
G.學生電源E(電動勢為24V,內(nèi)阻很小)
H.開關S,導線若干
(1)為了盡可能精確測量節(jié)能燈正常工作時的電阻,電路的實物圖如圖所示,選擇恰當?shù)膬x器,電表1為___________,定值電阻為___________。(填寫器材前的字母編號)
(2)將實物圖中未連接的導線補充完整。
(3)該高效節(jié)能燈的電阻Rx=___________(用題中所給的字母符號表示),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,當電流表A2示數(shù)I2=___________mA,記下“電表1”的讀數(shù)代人表達式,其結果即為節(jié)能燈正常工作時的電阻。
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【題目】一勻強電場的方向平行于紙面,平面內(nèi)有矩形abcd,已知ab=8cm,bc=6cm,如圖所示。a、b、c三點的電勢分別為10V、16V、22V。一電荷量為+e的粒子從b點沿bd方向以4eV的初動能射入電場,恰好經(jīng)過a點,不計粒子重力,下列說法正確的是( )
A. a點的電勢比d點低4.8V
B. 電場強度的大小為125V/m
C. 粒子到達a點時的動能為10eV
D. 僅改變粒子的電性,粒子能通過c點
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【題目】如圖所示。繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關組成閉合回路。在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A.不計鐵芯和銅環(huán)A之間的摩擦。則下列情況中銅環(huán)A會向右運動的是( )
A. 線圈中通以恒定的電流
B. 通電時,使滑動變阻器的滑片P向右勻速移動
C. 通電時,使滑動變阻器的滑片P向左加速移動
D. 將開關突然斷開的瞬間
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【題目】“復興號”動車組在京滬高鐵率先實現(xiàn)350公里時速運營,我國成為世界上高鐵商業(yè)運營速度最高的國家。一列“復興號”正在勻加速直線行駛途中,某乘客在車廂里相對車廂以一定的速度豎直向上拋出一個小球,則小球( )
A. 在最高點對地速度為零
B. 在最高點對地速度最大
C. 落點位置與拋出時車廂的速度大小無關
D. 拋出時車廂速度越大,落點位置離乘客越遠
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【題目】我國在2018年12月8日發(fā)射的“嫦娥四號”可以更深層次、更加全面地探測月球地貌、資源等信息。已知月球的半徑為R,月球表面的重力加速度為g,引力常量為G,“嫦娥四號”繞月球做圓周運動時,離月球中心的距離為r,根據(jù)以上信息可知下列結果正確的是
A. “嫦娥四號”繞月球運行的周期為
B. “嫦娥四號”繞月球運行的線速度大小為
C. 月球的平均密度為
D. “嫦娥四號”所在軌道處的重力加速度大小為g
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