【題目】如圖所示,在平面上,一個(gè)以原點(diǎn)為圓心,半徑為的圓形磁場區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場,磁場的方向垂直于紙面向里,在坐標(biāo)(,)的處靜止著一個(gè)具有放射性的原子核氮——。某時(shí)刻該核發(fā)生衰變,放出一個(gè)正電子和一個(gè)反沖核,已知正電子從處射出時(shí)速度方向垂直于軸,且后來通過了軸,而反沖核剛好不離開磁場區(qū)域。不計(jì)重力影響和離子間的相互作用。

(1)寫出衰變方程。

(2)求正電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。

(3)求正電子最后過軸時(shí)的坐標(biāo)。

【答案】(1);

(2);

(3)

【解析】

試題分析:(1)衰變方程為

(2)設(shè)反沖核和正電子在磁場中回旋半徑分別為,由于反沖核與正電子都帶正電荷,在磁場中的軌跡關(guān)系應(yīng)是外切圓,因正電子通過軸,反沖核速度方向向上,正電子速度方向向下。(2分)

故反沖核的半徑

衰變過程中遵循動(dòng)量守恒

又由于

可得

可得正電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

(3)由圖可知正電子應(yīng)在通過軸前飛出圓形磁場區(qū)域,出射點(diǎn)為,其軌跡圓心在磁場邊界與軸的交點(diǎn)處,過點(diǎn)做出射速度的反向延長線可交于磁場邊界點(diǎn),且點(diǎn)在軸上(1分),根據(jù)幾何知識(shí)可得

在直角三角形中,

因?yàn)?/span>,所以

故正電子最后過軸的坐標(biāo)為(

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn),質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始下滑,經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面,圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接,物塊最終滑至c點(diǎn)停止.若圓弧軌道半徑為R,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,下列說法正確的是

A. 物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為

B. 物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是3mg

C. c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為

D. 整個(gè)過程中物塊機(jī)械能損失了mgR

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,帶負(fù)電的小球以一定的初速度v0,從傾角為θ的粗糙絕緣斜面頂端沿斜面向下運(yùn)動(dòng),斜面足夠長,小球也斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ,小球在沿斜面運(yùn)動(dòng)過程中某一段不可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)形式是( 。

A. 勻速直線運(yùn)動(dòng) B. 加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

C. 加速度減小的減速運(yùn)動(dòng) D. 加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于平拋物體的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是( 。

A. 平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),且在相等時(shí)間內(nèi)速度變化量相同,方向與加速度方向相同

B. 平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移只與水平速度有關(guān)

C. 平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間取決于初始位置的高度和水平速度

D. 平拋運(yùn)動(dòng)的速度和加速度方向不斷變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.

實(shí)驗(yàn)室除提供開關(guān)S和導(dǎo)線外,有以下器材可供選擇:電壓表:V(量程 3V,內(nèi)阻Rv約為10kΩ)

電流表:G(量程3mA,內(nèi)阻Rg=100Ω)

電流表:A(量程3A,內(nèi)阻約為0.5Ω)

滑動(dòng)變阻器:R(阻值范圍0~10Ω,額定電流2A)

定值電阻:R0=0.5Ω

該同學(xué)依據(jù)器材畫出了如圖甲所示的原理圖,他沒有選用電流表A的原因是_____________

該同學(xué)將電流表G與定值電阻R0并聯(lián),實(shí)際上是進(jìn)行了電表的改裝,則他改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是______A.

該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理圖測(cè)得數(shù)據(jù),以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo),以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖乙所示的圖線,根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì) E=______V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),電源的內(nèi)阻 r=_____Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

由于電壓表內(nèi)阻電阻對(duì)電路造成影響,本實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量結(jié)果電動(dòng)勢(shì)E________,內(nèi)阻r_______(選填“偏大”、“不變”或“偏小”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的傾斜軌道與半徑為R的圓形軌道相連接,質(zhì)量為m的小球在傾斜軌道上由靜止釋放,要使小球恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn),求:

(1)通過軌道點(diǎn)最低點(diǎn)時(shí)球?qū)壍缐毫Χ啻螅?

(2)小球釋放點(diǎn)離圓形軌道最低點(diǎn)多高?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有一矩形線圈的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計(jì),繞OO′軸在水平方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從圖示位置開始計(jì)時(shí)。矩形線圈通過滑環(huán)接理想變壓器原線圈,副線圈接有固定電阻R0和滑動(dòng)變阻器R,下列判斷正確的是

A. 矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為eNBSωsin ωt

B. 矩形線圈從圖示位置經(jīng)過時(shí)間內(nèi),通過電流表A1的電荷量為0

C. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑向上動(dòng)過程中,電流表A1和A2示數(shù)都變小

D. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑向上動(dòng)過程中,電壓表V1示數(shù)不變,V2和V3的示數(shù)都變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,請(qǐng)回答下列問題.

(1)實(shí)驗(yàn)記錄如圖甲所示,則A球碰前做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移是圖中的 __________,B球被碰后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移是圖中的_________.(兩空均選填“OM”、“OP”或“ON”)

(2)小球A下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力,這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果__________產(chǎn)生誤差(選填“會(huì)”或“不會(huì)”).

(3)實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,A球?yàn)槿肷湫∏?B球?yàn)楸慌鲂∏?以下所列舉的在實(shí)驗(yàn)過程中必須滿足的條件,正確的是______

A.入射小球的質(zhì)量ma,可以小于被碰小球的質(zhì)量mb

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量斜槽末端到水平地面的高度

C.入射小球每次不必從斜槽上的同一位置由靜止釋放

D.斜槽末端的切線必須水平,小球放在斜槽末端處,應(yīng)能靜止

(4)在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中.某同學(xué)用如圖乙所示的裝置進(jìn)行了如下的操作:

①先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該木板豎直立于靠近槽口處,使小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡O.

②將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x,再使小球a從原固定點(diǎn)由靜止釋放,撞在木板上并在白紙上留下痕跡B.

③把半徑相同的小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端,讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止釋放,和小球b相碰后,兩球撞在木板上并在白紙上留下痕跡A和C.

④用天平測(cè)量a、b兩小球的質(zhì)量分別為ma、mb,用刻度尺測(cè)量白紙O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離分別為y1、y2和y3.

用本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的量來驗(yàn)證兩球碰撞過程動(dòng)量守恒,其表達(dá)式為_____________.

用測(cè)得的物理量來表示,只要再滿足關(guān)系式 _________,則進(jìn)一步說明兩小球的碰撞是彈性碰撞.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在直線運(yùn)動(dòng)中,下列說法正確的是( )

A. 物體有加速度,速度就一定在變化

B. 相等時(shí)間內(nèi)速度變化相同,則物體一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

C. 加速度不為零,物體速度可能為零

D. 物體加速度為正,速度變化可能為負(fù)。

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同步練習(xí)冊(cè)答案