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氘核()、氚核()、氦核()都垂直磁场方向射入同一足够大的匀强磁场,求以下几种情况下,它们轨道半径之比及周期之比是多少.(1)以相同速率射入磁场;(2)以相同动能射入磁场.

解析:(1)当带电粒子以相同的速率垂直射入同一磁场中时,由于v和B都相同,根据R=可知,粒子的轨道半径与其电荷量成反比,跟质量成正比因此氘核、氚核、氦核的轨道半径之比R1∶R2∶R3=2∶3∶2.

(2)因带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径为R==可知当带电粒子以相同的动能垂直射入同一磁场中时,由于Ek和B都相同,所以粒子的轨道半径与其电荷成反比,与其质量的平方根成正比,因此氘核、氚核、氦核的轨道半径R1∶R2∶R3=∶1.

由周期公式T=可知,在同一磁场中,周期仅与比荷有关,则不论粒子以哪种形式射入同一匀强磁场中,它们的周期之比均为T1∶T2∶T3=2∶3∶2.

答案:(1)2∶3∶2    2∶3∶2  (2)∶1    2∶3∶2


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

能源危机是一个全球性的共同问题,科学家们正在积极探索核能的开发与和平利用,其中可控热核反应向人类展示了诱人的前景.热核反应比相同数量的核子发生裂变反应释放  的能量要大好几倍,同时所造成的污染也要轻得多,而且可用于热核反应的氘(
 
2
1
H
)在海水中的总含量非常丰富,所以一旦可控热核反应能够达到实用,便可解决人类所面临的能源危机问题.
(1)热核反应中的一种反应是1个氘核和1个氚核(
 
3
1
H
)聚变为一个氦核(
 
4
2
H
),请完成这个核反应方程式:
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
H+
 
.
+能量

(2)若氘核的质量为2.0141u,氚核的质量为3.0161u,中子的质量为1.0087u,氦核的质量为4.0026u.其中u是原子质量单位,已知1u相当于931MeV的能量,则上述核反应过程中释放的能量为
17.6
17.6
MeV.(保留3位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

下列说法中正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

氘核()和氚核()的核反应方程如下:,该氘核的质量为m1,氚核的质量为m2,氦核的质量为m3,中子的质量为m4,则反应过程中释放的能量为(    )

A.(m1+m2-m3)c2                            B.(m1+m2-m4)c2

C.(m1+m2-m3-m4)c2                      D.(m3+m4-m1-m2)c2

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科目:高中物理 来源: 题型:

氘核、中子、氚核的质量分别为m1、m2、m3,那么氘核和中子结合成氚核时释放的能量是(    )

A.m3c2            B.(m1+m2)c2            C.(m3-m1+m2)c2           D.(m1+m2-m3)c2

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科目:高中物理 来源: 题型:

氘核()和氚核()的核反应方程如下:,该氘核的质量为m1,氚核的质量为m2,氦核的质量为m3,中子的质量为m4,则反应过程中释放的能量为 (  )

A.(m1+m2-m3c2                             B.(m1+m2-m4c2

C.(m1+m2-m3-m4c2                       D.(m3+m4-m1-m2c2

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