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【题目】钍核弹发生衰变生成镭核并放出一个粒子,设该粒子的质量为仇、电荷量为q,它进入电势差为U的、带窄缝的、平行的平板电极S1S2间的电场时,其速度为v0,经电场加速后,沿Ox方向进人磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,Ox垂直于平板电极S2,当粒子从P点离开磁场时,其速度方向与Ox方向的夹角θ=60o,如右图所示,整个装置处于真空中。

(1)写出钍核衰变的方程;

(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R;

(3)求粒子在磁场中运动所用的时间t。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)钍核衰变的方程为

(2)设粒子离开电场时的速度为v,由动能定理得:

粒子在磁场中有:

所以:

(3)粒子做圆周运动的周期 ,由几何关系知粒子在磁场中转过的角度为600,则粒子在磁场中运动的时间为

所以

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【题目】嫦娥四号于201913日在月球背面着陆,嫦娥五号也讨划在今年发射。如果嫦娥五号经过若干次轨道调整后,先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动,然后开启反冲发动机,嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态,最后实现软着陆,自动完成月面样品采集,并从月球起飞,返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径,月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度,引力常量为G。不考虑月球的自转,则下列说法正确的是

A. 嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度

B. 月球的平均密度

C. 嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内,绕月球运转圈数

D. 根据题目所给数据无法求出月球的第一宇宙速度

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【题目】1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,不计重力,则下列说法中正确的是

A.该束带电粒子带负电

B.速度选择器的P1极板带正电

C.B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大

D.B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小

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【题目】如图所示,在倾角为θ =30°的斜面上,固定一宽L=0.25 m的平行光滑金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R电源电动势E=12 V、内阻r =1 Ω,一质量m =20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好整个装置处于磁感应强度B=0.80 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)g10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:

1)金属棒所受到的安培力的大小;

2)通过金属棒的电流的大小;

3)滑动变阻器R接入电路中的阻值

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【题目】在冰壶比赛中,红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞,碰撞时间极短,如甲图所示.碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面,来减小阻力.碰撞前后两壶运动的图象如乙图中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行.已知两冰壶质量相等,由图象可得( )

A.红、蓝两壶的碰撞机械能不守恒

B.碰撞后,蓝壶的瞬时速度为

C.碰撞后,红、蓝两壶运动的时间之比为15

D.碰撞后,红、蓝两壶与冰面间的动摩擦因数之比为45

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【题目】一玩具小车沿x轴运动,其v-t图象如图所示。下列说法正确的是

A. 1s内和第4内,小车的加速度大小相等、方向相同

B. 0~3s内,小车的平均速度为5m/s

C. t=3s时,小车的速度大小为5m/s,方向沿x轴正方向

D. 2s内和第3s内,合力对小车做的功相同

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【题目】如图1所示,为探究加速度和力、质量的关系的实验装置。长木板有一定倾角,这样做的目的是___________。如图2所示为本实验中一次记录小车运动情况的纸带。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1秒。打D点时小车的瞬时速度大小为___________m/s,小车的加速度大小为___________m/s2。(结果均保留三位有效数字)

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【题目】如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动且处于平衡状态,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0,温度为T0。设外界大气压强为p0保持不变,活塞横截面积为S,且mg=p0S,环境温度保持不变。在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡,求:

①活塞B向下移动的距离;

②接①问,现在若将活塞A用销子固定,保持气室Ⅰ的温度不变,要使气室Ⅱ中气体的体积恢复原来的大小,则此时气室Ⅱ内气体的温度。

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1)求滑块P运动到B点与滑块Q碰撞前的速度;

2)滑块PQ粘在一起后,运动到C点时的速度;

3)滑块离开C点后第一次落回斜面AB的落点与B点间的距离。

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