Question

構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子有電子、質(zhì)子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有對應(yīng)的反粒子，例如質(zhì)子對應(yīng)的有反質(zhì)子，電子對應(yīng)的有反電子（正電子）等．反粒子與正粒子有完全相同的質(zhì)量，卻帶有等量異種電荷，具有完全相反的電磁性質(zhì)．物理學(xué)家推測，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子組成的反物質(zhì)存在，所以尋找反物質(zhì)是當(dāng)前科學(xué)家關(guān)心的科研熱點之一．1998年6月，我國科學(xué)家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質(zhì)存在的證據(jù)．磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN是兩個平行板，它們之間存在一個勻強磁場區(qū)，磁場方向與兩板平行，宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ板進入勻強磁場區(qū)，在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡．

 

　　（1）已知PQ與MN之間的距離為a，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，宇宙射線中的氫核的質(zhì)量為m，帶電量為e，以速度v從小孔O垂直PQ板進入磁譜儀的磁場區(qū)．請畫出它進入磁場區(qū)后軌跡的示意圖，并求出氫核在磁場中運動的軌道半徑．

　�。�2）求氫核在MN上留下的痕跡與正對O點的O′點的距離b．

　�。�3）若宇宙射線中的反氦核和反氫核以相同的速度進入磁譜儀的磁場區(qū)，它們在MN上留下的痕跡分別在什么位置？它們與O′點的距離各多大？

 

Answer 1

答案：見詳解
解析：

（1）由Bqv=m 　　∴　 　�。�2）則　 　　（3）反氫核在磁場中運動的半徑為與氫核在磁場中運動的半徑相等，反氫核在磁場中偏移方向向左，在MN上留下的痕跡在O′左側(cè)，離O′的距離為D′=，對氦核，故

提示：