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如图所示,真空室内,在d≤x≤2d的空间中存在着沿+y方向的有界匀强电场,电场强度为E;在2d≤x≤-d的空间中存在着垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁场强度为B。在坐标原点处有一个处于静止状态的钍核,某时刻该原子核经历一次衰变,沿+x方向射出一质量为m、电荷量为q粒子;质量为M、电荷量为Q的反冲核(镭核)进入左侧的匀强磁场区域,反冲核恰好不从磁场的左边界射出。如果衰变过程中释放的核能全部转化为粒子和反冲核的动能,光速为c,不计粒子的重力和粒子间相互作用的库仑力。求:
(1)写出钍核衰变方程;
(2)该核衰变过程中的质量亏损△m
(3)粒子从电场右边界射出时的轴坐标。
(1)钍核衰变方程为: ①(2)根据动量守恒定律有: ②反冲核进入磁场中的偏转半径,由几何知识有: ③由洛仑兹力充当向心力,由牛顿定律有: ④由爱因斯坦质能方程有: ⑤由能量关系有: ⑥解得: ⑦(3) 粒子在电场中的运动时间为:粒子在电场中运动的加速度为:粒子在电场中运动的沿轴方向的位移为: ⑩解得:评分标准:①式3分,②③④⑤⑥⑦式各2分,⑧⑨⑩式各2分,结果1分,共计22分。
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105N/C;方向与金箔成37°角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的质量m=6.64×10-27kg,电荷量q=3.2×10-19C,初速度v=3.2×106m/s.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;
(2)金箔cd被α粒子射中区域的长度L;
(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子穿出金箔进入电场,若穿出金箔时速度方向与射入金箔时速度方向相同,在电场中运动通过N点,SN⊥ab且SN=40cm,则此α粒子从金箔上穿出时,损失的动能△EK为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105N/C;方向与金箔成37°角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的质量m=6.64×10-27kg,电荷量q=+3.2×10-19C,初速度
v=3.2×106m/s.不计粒子重力(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
求:(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;
(2)金箔cd被α粒子射中区域的长度L;
(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子,速度方向不变穿出金箔进入电场.在电场中运动通过N点,SN⊥ab且SN=40cm,则此α粒子从金箔上穿出时的速度大小为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?烟台二模)如图所示,真空室内有三个水平方向足够长的区域,区域I中存在按下图规律变化的匀强磁场B1(磁场垂直纸面向里时为正,T=
πm
2qB0
),区域Ⅱ中存在磁感应强度为B2的匀强磁场,区域Ⅲ中存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E,电场区域沿电场方向的宽度为L三个区域的分界线沿水平方向且相互平行.t=0时刻一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从A处以初速度v0垂直于分界线射入磁场,t=
11
3
T时粒子从P点进入区域Ⅱ,运动一段时间后刚好能离开区域Ⅱ进入区域Ⅲ的电场中,最终在N点(图中未画出)离开电场,不计粒子重力,求:

(1)粒子在区域I做圆周运动时的半径;
(2)从t=0到t=2T的时间内粒子通过的路程:
(3)区域I在竖直方向的宽度;
(4)粒子在区域Ⅱ中运动的时间以及从P点到N点沿水平方向的位移大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105 N/C,方向与金箔平行竖直向上.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率不相同的α粒子,但初速率大小在1.0×106m/s<V≤3.2×106m/s 之间.已知:mα=6.64×10-27Kg,qα=3.2×10-19C,SN⊥ab且SN=18cm.试求:
(1)金箔cd上半部Oc上被α粒子射中最大区域的长度L;
(2)若有沿Sb方向射出的α粒子经磁场作用恰好垂直打在金箔cd上并沿入射方向穿出金箔进入电场,在电场中运动通过N点,则此α粒子从金箔上穿出时,损失的动能△EK为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T.磁场内有一块足够大的平面感光平板ab,板面与磁场方向平行.在距ab的距离为l=10cm处,有一个点状的α放射源S,它仅在纸平面内向各个方向均匀地发射α粒子.设放射源每秒发射n=3.0×104个α粒子,每个α粒子的速度都是v=6.0×106m/s.已知α粒子的电荷与质量之比
qm
=5.0×107
C/kg.求每分钟有多少个α粒子打中ab感光平板?

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