。转轴的左端有一个半径为rR3的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m05kg的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B05T。a点与导轨相连,b点通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。铝块由静止释放,下落h03m时,测得U015V。(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,
f重力加速度g10ms2)(1)测U时,a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”?(2)求此时铝块的速度大小;(3)求此下落过程中铝块机械能的损失。
25(22分)离子推进器是太空飞行器常用的动力系统,某种推进器设计的简化原理如图1所示,截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区。I为电离区,将氙气电离获得1价正离子,II为加速区,长度为L,两端加有电压,形成轴向的匀强电场。I区产生的正离子以接近0的初速度进入II区,被加速后以速度vM从右侧喷出。
I区内有轴向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在离轴线R2处的C点持续射出一定速度范围的电子。假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动,截面如图2所示(从左向右看)。电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角(0α90)。推进器工作时,向I区注入稀薄的氙气。电子使氙气电离的最小速度为v0,电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大,电离效果越好。已知离子质量为M;电子质量为m,电量为e。(电子碰到器壁即被吸收,不考虑电子间的碰撞)。
(1)求II区的加速电压及离子的加速度大小;(2)为取得好的电离效果,请判断I区中的磁场方向(按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”);(3)为90时,要取得好的电离效果,求射出的电子速率v的范围;(4)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率vm与α的关系。
26.(15分)某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成了如下实验:
f另取1080gX在惰性气流中加热至完全分解,得到640g固体1。请回答如下问题:
⑴画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_______,写出气体甲的电子式_______。
⑵X的化学式是______,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_______。
⑶白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______(用化学反应方程式表示)。
⑷一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学
反应方程式_______,并设计实r