[题目]人类通过对放射性元素的探索来获取核能的秘密.左下角部分的密闭装置即为研究所研究核反应的某种设备.钚的放射性同位素放置在密闭容器中.静止时衰变为铀核和α粒子.并放出能量为E0的γ光子(衰变放出的光子的动量可忽略).的质量为M.衰变产生的α粒子的质量为m带电量为.从电场中坐标为(-L.0)的点以速度v0沿+y方向射出.在直角坐标系xoy� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】人类通过对放射性元素的探索来获取核能的秘密，左下角部分的密闭装置即为研究所研究核反应的某种设备，钚的放射性同位素放置在密闭容器中，静止时衰变为铀核和α粒子，并放出能量为E0的γ光子（衰变放出的光子的动量可忽略），的质量为M，衰变产生的α粒子的质量为m带电量为，从电场中坐标为（－L，0）的点以速度v0沿+y方向射出。在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ以及匀强磁场Ⅱ，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，MP区域是真空的，OM=MP=L。在第二象限存在沿x轴正向的匀强电场. α粒子从y轴上的C处、坐标（0，2L）射入区域Ⅰ，并且沿x的正方向射出区域Ⅰ，带电粒子经过匀强磁场Ⅱ后第二次经过y轴时就回到C点（粒子的重力忽略不计）. 求：

（1）钚核反应中亏损的质量；

（2）第二象限匀强电场场强E的大小，区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B的大小；

（3）粒子两次经过C的时间间隔．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）衰变过程动量守恒：

Mv＝mv0，

由动能

EU＝Mv2

Eα＝mv02

EU=Eα，

质量亏损放出的能量

ΔE＝Δmc2

ΔE＝EU＋Eα＋Eγ

所以

（2）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动.

y方向匀速直线运动：

，

x方向匀变速直线运动：

消除t得：

带电粒子到达C点的水平分速度为

。

粒子进入磁场Ⅰ的速度

方向与x轴正向成450，

粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动，作图如图所示：

对应的圆心角为45°求得半径为

由洛伦兹力充当向心力：

可解得：

（3）

粒子要回到C位置，那么粒子在磁场Ⅱ的轨迹如图所示，直径关于C点对称，所以粒子在磁场区域Ⅱ做匀速圆周的半径为：

粒子在磁场区域Ⅰ运动时间：

，

粒子在真空区域MP的运动时间：

，

粒子在磁场区域Ⅱ运动时间：

即

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】“蹦极”是一项体育运动。某人（视为质点）身系弹性绳自高空P点自由下落，如图所示。图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点落下到最低点c的过程中

A. 在ab段，人处于失重状态

B. 在a点人的速度最大

C. 在bc段，人处于失重状态

D. 在c点，人的速度为零，加速度也为零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】火星是太阳的类地行星，直径约为地球的53％，质量为地球的11％，地球绕太阳运动的半长轴记作1天文单位，火星绕太阳运动的半长轴1．52天文单位。“火卫一”是火星的天然卫星。下列说法正确的是

A. 月球绕地球做圆周运动的线速度比地球同步卫星的线速度大

B. 地球表面附近的近地卫星向心加速度是火星表面附近的近地卫星向心加速度的5倍

C. 火星绕太阳公转一周约为地球公转时间的两倍

D. 月球绕地球做圆周运动的半径为R1，周期为T1，“火卫一＂绕火星做圆周运动的半径为R2，周期为T2，则

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】一电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻为200Ω。下列说法正确的是（　　）

A.要把它改装成一个量程为0.5A的电流表，则应在电流表上串联一个约为0.4Ω的电阻

B.要把它改装成一个量程为0.5A的电流表，则应在电流表上并联一个约为0.4Ω的电阻

C.要把它改装成一个量程为3V的电压表，则应在电流表上串联一个2000Ω的电阻

D.要把它改装成一个量程为3V的电压表，则应在电流表上并联一个2000Ω的电阻

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】弹珠游戏在孩子们中间很受欢迎，有很多种玩法，其中一种玩法就是比距离，模型如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB（圆半径比细管的内径大得多）和光滑直管BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径R＝1.0 m，BC段长L1＝1.5m。弹射装置将一个质量m=100g小球(可视为质点)以v0＝8m/s的水平初速度从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道随即进入长L2=2m，μ=0.1的粗糙水平地面（图上对应为CD），最后通过光滑轨道DE，从E点水平射出，已知E距离地面的高度为h=1m，不计空气阻力。求：

（1）小球在半圆轨道上运动时的角速度ω和到达C点时对圆管的压力；

（2）若小球能从A点运动到E点，则小球进入A点的速度至少为多大；

（3）若E点的高度h可以调节，小球仍以v0＝8m/s从A进入，当h多高时，水平射程x最大，并求出这个最大值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶，以x表示它相对出发点的位移．汽车在0~40s内运动的x-t图像如图所示．则汽车

A.10s~20s内做匀速运动

B.前10s内速率是后20s内速率的两倍

C.前10s内与后20s内运动方向相同

D.始终沿同一方向运动

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，斜面的倾角为。质量均为1kg的A、B两物体用轻弹簧拴在一起，弹簧的劲度系数为5N/cm，质量为2kg的物体C用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B连接。开始时A、B均静止在斜面上，A紧靠在挡板处，用手托住C，使细线刚好被拉直。现把手拿开，让C由静止开始运动，从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是（）（取g=10m/s2）