【题目】(1)从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。

例如,玻尔建立的氢原子模型,仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。他认为,氢原子中的电子在库仑力的作用下,绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m,元电荷为e,静电力常量为k,氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1。氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知当取无穷远处电势能为零时,系统的电势能,其中r为电子与氢原子核之间的距离,求处于基态的氢原子的能量。

(2)在微观领域,动量守恒定律和能量守恒定律依然适用。

a.在轻核聚变的核反应中,两个氘核()以相同的动能做相向的弹性正碰,假设该反应中释放的核能全部转化为氦核()和中子()的动能。已知氘核的质量,中子的质量,氦核的质量,其中1u相当于931MeV。请写出该核反应方程,并求出在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少?(单位用MeV表示,结果保留1位有效数字)

b.裂变反应可以在人工控制下进行,用慢化剂中的原子核跟中子发生碰撞,使中子的速率降下来,从而影响裂变反应的反应速度。如图所示,一个中子以速度v与慢化剂中静止的原子核发生弹性正碰,中子的质量为m,慢化剂中静止的原子核的质量为M,而且Mm。为把中子的速率更好地降下来,现在有原子核的质量M大小各不相同的几种材料可以作为慢化剂,通过计算碰撞后中子速度的大小,并说明慢化剂中的原子核M应该选用质量较大的好还是质量较小的好。

【题目】如图所示,两个金属轮,可绕通过各自中心并与轮面垂直的固定的光滑金属细轴O1O2转动,O1O2相互平行,水平放置。每个金属轮由四根金属辐条和金属环组成,轮的每根辐条长为、每根的电阻为轮的每根辐条长为、每根的电阻为,连接辐条的金属环的宽度与电阻都可以忽略。半径为的木质绝缘圆盘D同轴且粘在一起。一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点,绳在D上绕足够匝数后,悬挂一质量为m的重物P。当P下落时,通过细绳带动D轴转动。转动过程中,保持接触,无相对滑动;两轮与各自细轴之间保持良好的电接触;两细轴通过导线与一阻值为的电阻相连。除R两轮中辐条的电阻外,其它所有金属的电阻都不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与转轴平行。现将P释放,最终P将匀速下落(题中可视为已知量)。问:

(1)P匀速下落时,轮和轮各自的转动方向如何?(顺时针或者逆时针)两者角速度的大小之比是多少?

(2)点与轮的边缘相比,谁的电势高?点与轮的边缘相比,谁的电势高?

(3)图中如果左边的轮子以角速度旋转,则一根辐条上产生的电动势有多大?(提示:单根辐条可以用它转动过程中扫过磁通量的变化率来计算)

(4)图中如果左边的轮子以角速度旋转,电阻R中的电流多大?(提示:若电源电动势为E、内阻为r,如果有n个这样的电源并联,则等效电源的电动势为任意一个的电动势E,等效电阻为。)

(5)本系统中,最终P将匀速下落时的速度是多大?

 0  176258  176266  176272  176276  176282  176284  176288  176294  176296  176302  176308  176312  176314  176318  176324  176326  176332  176336  176338  176342  176344  176348  176350  176352  176353  176354  176356  176357  176358  176360  176362  176366  176368  176372  176374  176378  176384  176386  176392  176396  176398  176402  176408  176414  176416  176422  176426  176428  176434  176438  176444  176452  176998 

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