【題目】在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變。放射出的α粒子()在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,其軌道半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量。
(1)放射性原子核用AZX表示,新核的元素符號用Y表示,寫出該α衰變的核反應(yīng)方程。
(2)α粒子的圓周運(yùn)動可以等效成一個(gè)環(huán)形電流,求圓周運(yùn)動的周期和環(huán)形電流大小。
(3)設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為α粒子和新核的動能,新核的質(zhì)量為M,求衰變過程的質(zhì)量虧損△m。
【答案】(1) (2) , (3)
【解析】
(1)由質(zhì)量守恒及電荷守恒可得該α衰變的核反應(yīng)方程為;
(2)α粒子做圓周運(yùn)動,洛倫茲力做向心力,設(shè)圓周運(yùn)動的速率為v,則有:Bvq=
則圓周運(yùn)動的周期;
那么相當(dāng)于環(huán)形電流在周期T內(nèi)通過的電量為q,則等效環(huán)形電流大小;
(3)因?yàn)樗プ儠r(shí)間極短,且衰變時(shí)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力,故認(rèn)為在衰變過程中外力可忽略,則有動量守恒,設(shè)新核的速度為v′,則有:mv+Mv′=0;
由(2)可得:v=,所以,v′=,
則衰變過程使兩粒子獲得動能E=mv2+Mv′2=;
由于衰變過程,質(zhì)量虧損產(chǎn)生的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子的動能,故衰變過程的質(zhì)量虧損
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了探究“合力做功與速度變化的關(guān)系”,某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的裝置,備有下列器材:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、天平、細(xì)沙.他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m.當(dāng)滑塊連接上紙帶,讓細(xì)線跨過滑輪并懸掛空的小桶時(shí),滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).要完成該實(shí)驗(yàn),請回答下列問題:
(1)要完成本實(shí)驗(yàn),還缺少的實(shí)驗(yàn)器材是________.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等,沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是________,實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力,首先要做的步驟是________.
(3)在滿足(2)問的條件下,讓小桶帶動滑塊加速運(yùn)動,如圖所示為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一部分,圖中A,B,C,D,E是按時(shí)間先后順序確定的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離標(biāo)注在圖上,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,則在B,D兩點(diǎn)間對滑塊研究,合力對滑塊做的功為________,vB=________,vD=________(用題中所給的表示數(shù)據(jù)的字母表示).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根輕繩一端系于結(jié)點(diǎn)O,另一端分別系于固定圓環(huán)上的A、B兩點(diǎn),O為圓心。O點(diǎn)下面懸掛一物體M,繩OA水平,拉力大小為F1,繩OB與繩OA成α=120°,拉力大小為F2。將兩繩同時(shí)緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過75°,并保持兩繩之間的夾角α始終不變,物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。則在旋轉(zhuǎn)過程中,下列說法正確的是
A. F1逐漸增大 B. F1先增大后減小
C. F2逐漸減小 D. F2先減小后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩個(gè)完全相同的物體a、b質(zhì)量均為m=0.80kg,在同一水平面上,以相同的初速度開始運(yùn)動。開始運(yùn)動后,a不受拉力,b受到水平恒力F作用。圖中的兩條直線分別表示a、b的v-t圖象。求:
(1)運(yùn)動過程a、b加速度各多大?
(2)a、b與水平面間的動摩擦因數(shù)μ多大?
(3)b所受水平恒力F的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,國產(chǎn)某品牌汽車裝備了具有“全力自動剎車”功能的城市安全系統(tǒng),系統(tǒng)以50Hz的頻率監(jiān)視前方的交通狀況.當(dāng)車速v≤10m/s且與前方靜止的障礙物之間的距離接近安全距離時(shí),如果司機(jī)未采取制動措施,系統(tǒng)就會立即啟動“全力自動剎車”,加速度大小約為4m/s2,使汽車避免與障礙物相撞.則“全力自動剎車”系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約為
A. 40m B. 25m C. 12.5m D. 2m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,將質(zhì)量為M1、半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上,左側(cè)靠豎直墻壁,右側(cè)靠一質(zhì)量為M2的物塊.今讓一質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方h高處從靜止開始下落,與半圓槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi),則以下結(jié)論中正確的是( )
A. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中,小球與半圓槽在水平方向動量守恒
B. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動的B至C過程中,小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)沖車方向動量守恒
C. 小球離開C點(diǎn)以后,將做豎直上拋運(yùn)動
D. 小球從A點(diǎn)經(jīng)最低點(diǎn)向右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動的過程中,小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為1kg的物體靜止于水平地面上,右端連接有一輕質(zhì)彈簧,其原長為10cm,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2,現(xiàn)彈簧右端施加一水平拉力F。已知彈簧長度為12cm時(shí),物體恰好勻速運(yùn)動。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。(g=10m/s2)求:
(1)彈簧的勁度系數(shù)多大;
(2)若彈簧長度為11cm時(shí),物體所受到的摩擦力大小;
(3)若彈簧長度為14cm時(shí),物體所受到的摩擦力大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某工廠車間通過圖示裝置把貨物運(yùn)送到二樓倉庫,AB為水平傳送帶,CD為傾角θ=37°、長s=3m的傾斜軌道,AB與CD通過長度忽略不計(jì)的圓弧軌道平滑連接,DE為半徑r=0.4m的光滑圓弧軌道,CD與DE在D點(diǎn)相切,OE為豎直半徑,FG為二樓倉庫地面(足夠長且與E點(diǎn)在同一高度),所有軌道在同一豎直平面內(nèi).當(dāng)傳送帶以恒定速率v=10m/s運(yùn)行時(shí),把一質(zhì)量m=50kg的貨物(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止放入傳送帶的A端,貨物恰好能滑入二樓倉庫,已知貨物與傳送帶、傾斜軌道及二樓倉庫地面間的動摩擦因素均為μ=0.2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)貨物在二樓倉庫地面滑行的距離;
(2)傳送帶把貨物從A端運(yùn)送到B端過程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下圖是一個(gè)設(shè)計(jì)“過山車”的試驗(yàn)裝置的原理示意圖。斜面AB與豎直面內(nèi)的圓形軌道在B點(diǎn)平滑連接。斜面AB和圓形軌道都是光滑的。圓形軌道半徑為R。一個(gè)質(zhì)量為m的小車(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)由靜止釋放沿斜面滑下,小車恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)C。已知重力加速度為g。
求:(1)A點(diǎn)距水平面的高度h;
(2)在B點(diǎn)軌道對小車的支持力的大小。
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