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在水平面内有一由固定导轨与可动直导体棒构成的闭合回路,导轨间距 L=0.5 m,棒与导轨垂直,此时棒距回路封闭端 x=0.4 m。整个回路处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小 B=0.2 T,且以 dB/dt=1 T/s 的速率均匀增大;同时棒以速率 v=2 m/s 沿增大 x 的方向匀速平动。棒内动生电动势的非静电力是洛伦兹力,感生电动势的非静电力是感生电场力。求回路中动生电动势与感生电动势之和的大小。 A. 0 V B. 0.2 V C. 0.4 V D. 0.6 V
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某双原子分子近似视为刚性转子,其转动能级为 E_J = hc·B̃·J(J+1),其中转动常数 B̃ = 2.0 cm⁻¹。分子吸收远红外光子发生转动能级间的跃迁,跃迁选择定则为 ΔJ = +1。求:(1) 分子从 J = 6 的转动能级跃迁到 J = 7 能级时吸收谱线的波数;(2) 该跃迁吸收光子的能量(用焦耳表示,取 hc = 1.986×10⁻²³ J·cm)。
两相干波源 S₁、S₂ 振动方向相同,初相位差 φ₂₀−φ₁₀=π/2,在均匀介质中发出波长 λ=2 m 的简谐波。要使介质中某点 P 的合振动因干涉而减弱,则 P 到两波源的距离之差 |r₂−r₁| 的最小值为 ____ m。
某原子核具有基态 E₀=0 和两个激发态 E₁=0.5 MeV、E₂=2.9 MeV。处于 E₂ 态的核经级联γ衰变回到基态:先从 E₂ 跃迁到 E₁ 发出光子a,再从 E₁ 跃迁到基态发出光子b。两光子能量之比 E(a):E(b) 为多少?A. 5.8:1 B. 4.8:1 C. 2.4:1 D. 2.9:1
某原子核具有基态 E₀=0 及两个激发态 E₁=2.4 MeV、E₂=6.0 MeV。处于 E₂ 态的核经级联γ衰变跃迁到基态:先从 E₂ 跃迁到 E₁,发出光子a;再从 E₁ 跃迁到基态,发出光子b。则两次跃迁所发光子能量之比 E_a:E_b 为 A. 2:3 B. 3:2 C. 5:2 D. 5:3
用中子束轰击²⁷Al靶,发生反应 ²⁷Al(n,α)X。已知该反应截面为 σ=2.0×10⁻²⁸ m²,靶核面密度为 n=5.0×10²² 个/m²,入射中子束强度为 I₀=1.0×10¹⁴ 个/s,靶面沿束流方向厚度足够薄。则出射中子强度衰减为 I₀e^(-nσ)(薄靶近似),衰变后的中子束强度为____×10¹³ 个/s;该反应按类型分类属于____反应(填“弹性散射”“非弹性散射”“俘获”或“转变”);反应生成核 X 的质量数为____。
某原子核具有基态 E₀=0 和两个激发态 E₁=1.5 MeV、E₂=4.0 MeV。实验测得:处于 E₂ 态的核若直接γ跃迁回基态,发出光子能量为 4.0 MeV;若经级联γ衰变,则先从 E₂ 跃迁到 E₁ 发出光子a,再从 E₁ 跃迁回基态发出光子b。则光子a的能量为____ MeV,光子b的能量为____ MeV。
某医院引进的放射性核素钋-210,其半衰期 T = 138 天。设某时刻测得该样品活度为 A₀ = 3200 Bq,且样品中子体铅-206为稳定核素,衰变过程中无其他损耗。求:(1)经过多少天后,样品活度首次降至 400 Bq?(2)在(1)所述时刻,样品中尚未衰变的钋-210 核数目占初始数目的比例是多少?并写出活度 A(t) 随时间 t 的衰变规律表达式(用 T 表示)。
用α粒子轰击静止的⁹Be靶核,发生核反应 ⁹Be + ⁴He → ¹²C + ¹n(中子)。已知各核素的原子质量分别为:⁹Be 为 9.012182 u,⁴He 为 4.002603 u,¹²C 为 12.000000 u,中子为 1.008665 u,原子质量单位 1 u 对应能量 931.5 MeV。电子质量在计算中可忽略对结果的影响。求:(1) 该核反应的反应能 Q;(2) 判断该反应是放能反应还是吸能反应,并说明理由。结果保留三位有效数字。
碳-14 发生 β⁻ 衰变:¹⁴C → ¹⁴N + e⁻ + ν̄ₑ,衰变释放的总能量(Q 值)为 0.156 MeV。设某次衰变中原子核反冲可忽略,测得放出的电子动能为 0.100 MeV。求该次衰变中反中微子带走的能量,并由此说明中微子假设为何能解释 β 能谱的连续性。
原子核可近似为半径 R=r₀A^(1/3) 的均匀球体,r₀=1.2 fm,A 为质量数;核质量近似取 m=A×1.66×10⁻²⁷ kg。现有甲、乙两个原子核,质量数分别为 A甲=8 和 A乙=64,下列关于两核半径之比 R乙/R甲 与密度之比 ρ甲/ρ乙 的判断,正确的是 A. R乙/R甲=2,ρ甲/ρ乙=1 B. R乙/R甲=2,ρ甲/ρ乙=1/8 C. R乙/R甲=8,ρ甲/ρ乙=1 D. R乙/R甲=2,ρ甲/ρ乙=8
气相中 BF3 与 NH3 结合生成 F3B—NH3。已知 B 原子没有孤对电子,N 原子有一对孤对电子,且 N 的孤对电子进入 B 的空轨道,形成由两原子共同使用的电子对。该 B—N 相互作用最恰当的化学键类型是? A. 离子键 B. 非极性共价键 C. 配位共价键 D. 金属键
已知氢原子质量 m_H=1.007825 u,中子质量 m_n=1.008665 u,氮-14 原子质量 m_N=14.003074 u,1 u 对应能量 931.5 MeV。则氮-14 核的平均结合能(比结合能)最接近: A. 6.92 MeV B. 7.48 MeV C. 8.01 MeV D. 8.55 MeV
已知氢原子质量 m_H=1.007825 u,中子质量 m_n=1.008665 u,氮-14 原子质量 m_N=14.003074 u,1 u 对应能量 931.5 MeV。求:①氮-14 核的质量亏损 Δm(用 u 表示);②氦核的比结合能时常用原子质量而不用原子核质量,说明此处用氢原子质量 m_H 代替质子质量计算的合理性;③氮-14 的总结合能与比结合能(MeV)。
化学键按原子间相互作用的方式可分为不同类型。H₂ 分子中两个氢原子通过共用电子对结合,这类由原子共享电子对形成的键称为____键;NaCl 晶体中 Na⁺ 与 Cl⁻ 依靠正负离子间的静电引力结合,这类键称为____键;金属原子失去外层电子形成共有化自由电子气,靠其与金属正离子之间的静电作用结合,这类键称为____键;而惰性气体低温下凝固成晶体,分子间靠瞬时偶极产生的微弱引力结合,这类作用称为____键(范德瓦耳斯键)。
将某双原子分子近似视为一维谐振子,其振动能级为 E_v=(v+1/2)hν₀(v=0,1,2,…)。当该分子由振动量子数 v=1 的能级跃迁到 v=0 的能级时,辐射光子的能量等于____个 hν₀;由跃迁选择定则 Δv=±1 可知,谐振子模型下分子振动光谱中各谱线的频率____(填“相同”或“不同”),因此其振动光谱只有一条基频谱线。
用中子束不行,改用α粒子轰击静止的14N核,发生核反应 14N + 4He → 17O + 1H。已知原子质量:14N 为 14.003074 u,4He 为 4.002603 u,17O 为 16.999132 u,1H 为 1.007825 u,1 u 对应能量 931.5 MeV。该反应的Q值为多少 MeV? A. +1.19 B. −1.19 C. +0.13 D. −9.31
某原子核具有基态 E₀=0 及两个激发态 E₁=1.8 MeV、E₂=4.4 MeV。处于 E₂ 态的核经级联γ衰变跃迁到基态,先发出能量为 2.6 MeV 的光子 a,随后发出光子 b。则光子 b 的能量为 ____ MeV,光子 a 对应的跃迁是 E₂ 到 ____(填能级符号)。若该核衰变后新核质量数为 210、电荷数为 82,则此γ衰变过程中新核的电荷数与质量数分别 ____ 和 ____。
磷-32 是一种β⁻放射性核素,衰变方式为 ³²P → ³²S + e⁻ + ν̄ₑ。已知中性原子质量 m(³²P)=31.973907 u,m(³²S)=31.972071 u,1 u 对应能量 931.5 MeV。(1)计算该衰变的 Q 值(忽略电子束缚能修正与核反冲);(2)说明为什么β⁻衰变中电子动能谱是连续谱,并指出电子动能谱的最大值;(3)若某次衰变中测得电子动能为 0.570 MeV(忽略反冲),求此时反中微子带走的能量占 Q 值的比例。
某双原子分子中,基态与激发态的振动波函数可近似为同宽度的简谐振子高斯型波包,两电子态的平衡核间距之差为 d。按弗兰克-康登原理,电子跃迁时核坐标近似不变,跃迁强度正比于初、末态振动波函数重叠积分的平方。设重叠积分振幅为 S(d)=S₀·e^(−d²/(2a²)),其中 a=0.02 nm。若某分子体系 d=0.04 nm,另一同类体系 d=0.02 nm,且两体系的 S₀ 相同,求两体系对应跃迁谱线的强度之比 I(0.04 nm)/I(0.02 nm)(用 e 的幂表示,并给出数值,保留三位有效数字)。