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【题目】某匀强磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=0.05T,磁场区域足够大。磁场中某点有一个核处于静止状态,某时刻核沿平行纸面的方向放出一个粒子后衰变成核。

(1)写出上述衰变方程;

(2)若衰变后,质量较小的粒子在磁场中做半径为r=10m的匀速圆周运动,已知1u=1.6×10-27kg,e=1.6×10-19C,求核做圆周运动的动能大小。(结果保留两位有效数字)

【答案】(1) (2)

【解析】试题分析:(1)根据质量数与质子数守恒,写出衰变方程;(2)衰变两个粒子动量大小相等,方向相反,动量守恒,由质量较小的粒子在磁场中做匀速圆周运动求其速度,根据动量守恒求的速度,根据动能表达式求出动能的大小。

(1)根据质量数与质子数守恒,可得衰变的方程:

(2)衰变过程中释放的子在磁场中做匀速圆周运动,半径R=10 m,

解得:粒子的速度

衰变过程中系统动量守恒,质量分别为222 u、4 u

由动量守恒得:

解得:速度为

动能为

代入数据解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图甲为电阻R在外界温度为25℃时的伏安特性曲线,某同学想通过实验验证该曲线。可供选择的器材有:直流电源E(电动势为3 V),直流电流表A(量程0~6 mA,内阻约0.5 Ω),直流电压表V(量程0~3 V,内阻约3 kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值10 kΩ),开关1个,导线若干。

(1)实验中滑动变阻器应选用_______(填“R1”或“R2”)。

(2)在答题纸上的方框中画出符合要求的实验电路图______

(3)该同学在完成本实验时室温始终为25℃,每次测量时均待电表指针稳定后再读数。某次测量中电流表和电压表的读数如图乙和图丙所示,则电压表的读数为_______V;已知电阻R的散热功率P跟它与外界环境的温度差Δt之间满足关系P = 4.0×10-4Δt,则在此次测量时电阻R的温度为_______(计算结果保留两位有效数字)。

(4)如果实验时室温低于25℃,则实验测得的电阻R的伏安特性曲线最可能是下图中的_______

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【题目】某同学设计了如下实验研究做功与速度之间的关系:在桌面上放置一个粗糙程度处处相同的长木板,并将一刻度软尺固连在长木板一侧。将带有滑轮的一端稍伸出桌外,并在其附近固定光电门,小车通过细线绕过滑轮与钩码相连,调节滑轮的高度使细线与木板平面平行,在小车上固定挡光片。将小车从距光电门一定距离处由静止释放,利用刻度尺测出挡光片到光电门的距离(挡光片和光电门中部均有指示箭头辅助读数),计算出小车经过光电门时的速度;然后保持钩码质量和小车质量不变,改变小车的释放位置重复实验,测得多组数据,从而研究其关系。如图所示。

(1)这位同学找到了两个挡光片,用游标卡尺测出挡光片a的宽度(图甲),用螺旋测微器测出挡光片b的宽度(图乙),读数分别为______________mm,_________________mm;他应该选择挡光片_________(填ab)进行实验。

(2)他的实验是否需要平衡摩擦力?是否需要钩码质量远小于小车质量?_________

A.需要,需要 B.不需要,不需要

C.需要,不需要 D.不需要,需要

(3)他通过实验数据和计算数据没有找到做功和速度之间的关系,所以打算用图象对数据进行处理,他利用小车释放时挡光片与光电门的距离S和挡光片经过光电门时的挡光时间t两组数据,并用S做纵轴,那么横轴数据应该为____________

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【题目】如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域的磁感应强度大小为B0,区域的磁感应强度大小可调, C点坐标为(4L3L),M点为OC的中点。质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场中,速度大小为,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场。

(1)若粒子无法进入区域中,求区域磁感应强度大小范围;

(2)若粒子恰好不能从AC边射出,求区域磁感应强度大小;

(3)若粒子能到达M点,求区域磁场的磁感应强度大小的所有可能值。

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【题目】如图甲所示直线是一条电场线,AB是该线上的两点。一正电荷由A点以一定初速度沿电场线从A运动到B,运动过程中的v-t图线如图乙所示,则下列说法中正确的是( )

A. 该电场是非匀强电场

B. AB两点的电势相比一定是φAφB

C. AB两点的场强大小相比一定是EAEB

D. 该电荷在两点的电势能大小相比一定是EpAEpB

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【题目】余老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系。AB是可视为点电荷的两带电小球用绝缘细线将A悬挂实验中在改变电荷量时移动B并保持AB连线与细线垂直Qq表示AB的电荷量,d表示AB间的距离θ(θ不是很小)表示细线与竖直方向的夹角x表示A偏离O点的水平距离实验中(  )

A. B的位置在同一圆弧上

B. d应保持不变

C. x与电荷量乘积Qq成反比

D. tanθAB间库仑力成正比

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【题目】ETC是目前世界上最先进的路桥收费方式,它通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签,与设在收费站ETC通道上的微波天线进行短程通讯,利用网络与银行进行后台结算处理,从而实现车辆不停车就能支付路桥费的目的。2015年我国ETC已实现全国网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。假设一辆汽车以10m/s的速度驶向收费站,若进入人工收费通道,它从距收费窗口 20m处开始减速至窗口处恰好停止,再用10s时间完成交费;若进入ETC通道,它从某位置开始减速,当速度减至5m/s后,再以此速度匀速行驶5m可完成交费。若两种情况下,汽车减速时加速度相同。求:

(1)汽车进入ETC通道减速行驶的位移。

(2)汽车从开始减速到交费完成,从ETC通道比从人工收费通道通行节省的时间。

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【题目】图甲所示,两个平行正对的水平金属板XX′极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右端竖直边界MN的右侧有一区域足够大的匀强磁场,磁感应强度B=5×103T,方向垂直纸面向里.现将X′极板接地,X极板上电势φ随时间变化规律如图乙所示.现有带正电的粒子流以v0=105m/s的速度沿水平中线OO′连续射入电场中,粒子的比荷q/m=108C/kg,重力可忽略不计,在每个粒子通过电场的极短时间内,电场可视为匀强电场(设两板外无电场).求:

1)若粒子恰好可以从极板右侧边缘飞出,求此时两极板间的电压值;

2)粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间之比;

3)分别从O′点和距O′点下方 = 0.05m处射入磁场的两个粒子,在MN上射出磁场时两出射点之间的距离.

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【题目】如图所示,MN为半圆形玻璃砖的对称轴.O为玻璃砖圆心,某同学在与MN平行的直线上插上两根大头针P1、P2,在MN上插大头针P3,从P3一侧透过玻璃砖观察P1、P2的像,调整P3位置使P3能同时挡住P1、P2的像,确定了的P3位置如图所示,他测得玻璃砖直径D=8 cm,P1、P2连线与MN之间的距离d1=2 cm,P3到O的距离d2=6.92 cm。取=1.73。求该玻璃砖的折射率。

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