1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上,中心A处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。速度为零开始加速,最后从出口处飞出。D形盒的半径为R,下列说法正确的是( )
A.粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关
B.粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关
C.粒子在D形盒中运动的总时间与交流电的周期T有关
D.粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关
下列说法正确的是
A.比结合能越小的原子核,核子结合得越牢固,原子核越稳定
B.根据玻尔理论可知,氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能与动能之和不变
C.原子核发生一次β衰变,原子核内的一个质子转变为一个中子
D.处于激发态的原子核辐射出γ射线时,原子核的核子数不会发生变化
如图所示,水平面上有A、B两个小物块(均视为质点),质量均为,两者之间有一被压缩的轻质弹簧(未与A、B连接)。距离物块A为L处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道,半圆形轨道与水平面相切于C点,物块B的左边静置着一个三面均光滑的斜面体(底部与水平面平滑连接)。某一时刻将压缩的弹簧释放,物块A、B瞬间分离,A向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点D(物块A过D点后立即撤去),B向左平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为L(L小于斜面体的高度)。已知A与右侧水平面的动摩擦因数,B左侧水平面光滑,重力加速度为,求:
(1)物块A通过C点时对半圆形轨道的压力大小;
(2)斜面体的质量;
(3)物块B与斜面体相互作用的过程中,物块B对斜面体做的功。
如图所示,对角线MP将矩形区域MNPO分成两个相同的直角三角形区域,在直角三角形MNP区域内存在一匀强电场,其电场强度大小为E、向沿轴负方向,在直角三角形MOP区域内存在一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外(图中未画出)。一带正电的粒子从M点以速度沿轴正方向射入,一段时间后,该粒子从对角线MP的中点进入匀强磁场,并恰好未从轴射出。已知O点为坐标原点,M点在轴上,P点在轴上,MN边长为,MO边长为,不计粒子重力。求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小。
如图所示,一根两端开口、粗细均匀且导热性良好的足够长的玻璃管竖直插入足够大的水银槽中并固定,管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭一段长L=85cm的气体,气体的热力学温度T1=300K,现在活塞上缓慢加入细沙,直到活塞下降20cm为止,外界大气压强P0=75cmHg,g=10m/s2。
(i)求活塞下降20cm时,封闭气体的压强;
(ii)保持加入的细沙的质量不变,对封闭气体缓慢加热,求活塞回到原来位置时,封闭气体的热力学温度。
高铁在改变人们出行和生活方式方面的作用初步显现。某高铁列车在启动阶段的运动可看作在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动,列车的加速度大小为a。已知该列车(含乘客)的质量为m,运动过程中受到的阻力为其所受重力的k倍,重力加速度大小为g。求列车从静止开始到速度大小为v的过程中,
(1)列车运动的位移大小及运动时间;
(2)列车牵引力所做的功。