回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展。
(1)当令医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它医疗诊断中,常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得,同时还产牛另一粒子,试写出核反应方程。若碳11的半衰期为,经剩余碳11的质量占原来的百分之几?(结果取两位有效数字)
(2)回旋加速器的原理如图.和是两个1中空半经为R的半圆金属盒,它们接在电压一定、频率为的交流电源上,位于圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略,重力不计).它们在两盒之间被电场加速,、置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P.求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、的关系式(忽略质子在电场中的运动时间,其最大速度远小于光速)。
(3)推理说明:质子在回旋加速器中运动时,随轨道半径的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差是增大、减小还是不变?
如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 间距为 ,其电阻不计,量导轨及其构成的平面均与水平面成角。完全相同的两金属棒 分别垂直轨道放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为 ,电阻均为,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度,棒在平行于导轨向上的力F 作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒恰好能够保持静止。取,问
(1)通过棒的电流I 是多少,方向如何?
(2)棒受到的力F 多大?
(3)棒每产生的热量,力F 做的功 W 是多少?
如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平底面上,轨道半径R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M 时与静止于该处的质量为与A 相同的小球B 发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N 为 2R 。重力加速度为,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求
(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间;
(2) 小球 A 冲进轨道时速度v 的大小。
(1)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态,他在地面上用测力计测量砝码的重力,实数是G,他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,则测力计的实数小于G,由此判断此时电梯的运动状态能是 。
(2)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是 mm。
(3)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量玻璃砖的折射率,开始玻璃砖位置如图中实线所示,使大头针、 圆心在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心 缓缓转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察、 的像,且 的像挡住的像,如此只需测量出 ,即可计算出玻璃砖的折射率,请用你的方法表示出折射率
(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻RX ,现备有下列洗菜:
A. 电流表(量程122μA, 内阻约2kΩ);
B. 电流表(量程500μA, 内阻约300Ω);
C. 电流表(量程15V, 内阻约100kΩ);
D. 电流表(量程50, 内阻约500kΩ);
E. 直流电源(20V, 允许最大电流1A);
F. 滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W);
G. 电键和导线若干。
电流表应选_________.电压表应_________.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
①_________________________________________.
②_________________________________________.
质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的
A.线速度 B.角速度
C.运行周期 D.向心加速度
位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动。A刚好完成一次全振动时,在介质中形成简谐横波的波形如图所示。B是沿波传播方向上介质的一个质点,则
A.波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向。
B. 此后的周期内回复力对波源A一直做负功。
C.经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长
D.在一个周期时间内A所收回复力的冲量为零