(11分)已知氘核质量为2.0136 u,中子质量为1.0087u,He核的质量为3.0150u.
(1)写出两个氘核聚变成He核的反应方程;
(2)计算上述核反应中释放的核能;
(3)若两氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述核反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成的He核和中子的动能各是多少?
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(7分)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,当它们跃迁时:
(1)这些氢原子最多能发出几种频率的光?并画出能级图,在图上用箭头标明;
(2)在哪两个能级间跃迁时,所发出的光子的波长最长?是多少?
(已知氢原子的基态能量E1=-13.6eV,量子数n的能级值,普朗克常数 h=6.63×10-34J·s)
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(5分)质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动,恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球.第二个小球的质量为m2=50g,速率v2=10cm/s.碰撞后,小球m2恰好停止.那么,碰撞后小球m1的速度是多大,方向如何?
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(9分)如图所示,在倾斜角α=37°的斜面上,有一质量为5kg的物体沿斜面滑下,物体与斜面的动摩擦因素μ=0.2,求物体下滑2s的时间内,物体所受各力的冲量。(g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)
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如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一个质量为m、电荷量为q套在杆上的带负电的小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3 R,小球滑到B点时的速度大小为2。求:
(1)小球滑至C点时的速度的大小;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)若以C点做为参考点(零电势点),试确定A点的电势。
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有一个带电荷量为q=–3×10–6 C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服静电力做功为–6×10–4 J,从B点移到C点,静电力做功为9×10–4 J。问:
(1)AB、BC间的电势差各为多少?
(2)如以B点的电势为零电势点,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?
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如图所示,质量为0.3kg的小车静止在足够长的光滑轨道上,小车下面挂一质量为0.1kg的小球B,在旁边有一支架被固定在轨道上,支架上O点悬挂一质量也为0.1kg的小球A。两球球心至悬挂点的距离L均为0.2m,当两球静止时刚好相切,两球球心位于同一水平线上,两悬线竖直并相互平行。将A球向左拉至悬线水平时由静止释放与B球相碰,碰撞过程中无机械能损失,两球相互交换了速度,取。求:
(1)碰撞后B球上升的最大高度。
(2)小车能获得的最大速度。
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在一列沿水平直线传播的简谐横波上,有相距0.4m的B、C两质点,振幅为5cm,t1=0时,B、C两质点的位移为正的最大值,而且B、C间有一个波谷。当t2=0.1s时,B、C两质点的位置刚好在各自的平衡位置,并且这时B、C间呈现一个波峰一个波谷,波谷到B点的距离为波长的四分之一,试求:
(1)该简谐横波的波速为多少?
(2)若波速为1m/s,则从t1=0开始计时,B点的振动方程是什么?
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某实验室中悬挂着一弹簧振子和一单摆,弹簧振子的弹簧和小球(球中间有孔)都套在固定的光滑竖直杆上.某次有感地震中观察到静止的振子开始振动4.0 s后,单摆才开始摆动.此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10 km和5.0 km,频率均为1.0 Hz.假设该实验室恰好位于震源的正上方,求震源离实验室的距离.
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在水平光滑直导轨上,静止放着三个质量均为m=1 kg的相同小球A、B、C.现让A球以v0=2 m/s的速度向着B球运动,A、B两球碰撞后粘在一起,两球继续向右运动并跟C球碰撞,C球的最终速度vC=1 m/s.求:
(1)A、B两球跟C球相碰前的共同速度为多大?
(2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能?
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