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(15分)m子在相对自身静止的惯性参考系中的平均寿命.宇宙射线与大气在高空某处发生核反应产生一批m子,以v = 0.99c的速度(c为真空中的光速)向下运动并衰变.根据放射性衰变定律,相对给定惯性参考系,若t = 0时刻的粒子数为N(0), t时刻剩余的粒子数为N(t),则有,式中t为相对该惯性系粒子的平均寿命.若能到达地面的m子数为原来的5%,试估算m子产生处相对于地面的高度h.不考虑重力和地磁场对m子运动的影响。
查看习题详情和答案>>(15分)1951年,物理学家发现了“电子偶数”,所谓“电子偶数”就是由一个负电子和一个正电子绕它们的质量中心旋转形成的相对稳定的系统.已知正、负电子的质量均为me,普朗克常数为h,静电力常量为k,假设“电子偶数”中正、负电子绕它们质量中心做匀速圆周运动的轨道半径r、运动速度v及电子的质量满足量子化理论:2mevnrn=nh/2π,n=1,2……“电子偶数”的能量为正负电子运动的动能和系统的电势能之和,已知两正负电子相距为L时的电势能为Ep=-k,试求n=1时“电子偶数”的能量。
查看习题详情和答案>>(15分)如图是用高电阻放电法测电容的实验电路图,其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q,从而求出其电容C.该实验的操作步骤如下:①按电路图接好实验电路;②接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使微安表的指针接近满刻度,记下这时的电压表读数U0=6.2 V和微安表读数I0=490 μA;③断开电键S并同时开始计时,每隔5 s或10 s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中;④根据表格中的12组数据,以t为横坐标,i为纵坐标,在坐标纸上描点(图中用“×”表示),则:
(1)根据图示中的描点作出图线;
(2)试分析图示中i-t图线下所围的“面积”所表示的物理意义
(3)根据以上实验结果和图线,估算当电容器两端电压为U0所带的电量Q0,并计算电容器的电容。
查看习题详情和答案>>(15分)据有关资料介绍,受控核聚变装置中有极高的温度,因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装,而是由磁场约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内.现按下面的简化条件来讨论这个问题:如图所示是一个截面为内径R1=0.6 m、外径R2=1.2 m的环状区域,区域内有垂直于截面向里的匀强磁场.已知氦核的荷质比=4.8×107 C/kg,磁场的磁感应强度B=0.4 T,不计带电粒子重力。
(1)实践证明,氦核在磁场区域内沿垂直于磁场方向运动速度v的大小与它在磁场中运动的轨道半径r有关,试导出v与r的关系式;
(2)若氦核在平行于截面从A点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场的外边界,求氦核的最大速度。
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