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        1. 如圖所示,靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的,
          63
          Li俘獲一個(gè)速度為v0=7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng),
          63
          Li+
          10
          n→
          31
          H+
          42
          He,若已知He的速度為v2=2.0×104m/s,其方向跟中子反應(yīng)前的速度方向相同,求:
          (1)
          31
          H的速度是多大?
          (2)在圖中畫出粒子
          31
          H和
          42
          He的運(yùn)動(dòng)軌跡,并求它們的軌道半徑之比.
          (3)當(dāng)粒子
          42
          He旋轉(zhuǎn)了3周時(shí),粒子
          31
          H旋轉(zhuǎn)幾周?
          (1)36Li核俘獲 01n的過程,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則mnv0=mHv1+mHev2,即v1=
          mnv0-mHev2
          mH

          代入數(shù)據(jù)mn=1 u,mHe=4 u,mH=3 u,得v1=-1.0×103 m/s,負(fù)號(hào)表示跟v0的方向相反.
          (2)運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示 13H和 24He在磁場(chǎng)中半徑之比為rHrHe=
          mHv1
          Bq1
          mHev2
          Bq2
          =3:40


          (3)H和 He的周期之比為THTHe=
          nH
          Bq1
          nHe
          Bq2
          =3:2

          所以它們的轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為nH:nHe=THe:TH=2:3 當(dāng) α粒子轉(zhuǎn)3周時(shí),氘核轉(zhuǎn)動(dòng)2周.
          答:(1)13H的速度是-1.0×103 m/s.
          (2)它們的軌道半徑之比:3:40.
          (3)粒子13H旋轉(zhuǎn)2周.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖所示,半徑為r=0.10m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域邊界跟x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O,磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖示規(guī)律變化,方向垂直直紙面向里,在t=0時(shí)刻由O處沿y軸正方向射入速度為v=1.0×103m/s的帶負(fù)電粒子,已知粒子質(zhì)量m=9.0×10-12kg,電量q=9.0×10-6C,不計(jì)粒子重力,求粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和離開磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo).

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖所示,再第二象限和第四象限的正方形區(qū)域內(nèi)分別存在著面積相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,方向相反,且都垂直與xoy平面;在第一象限內(nèi)存在著平行與xoy平,沿x軸方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中沒有畫出);一電子由P(-d,d)點(diǎn),沿x軸正方向射入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ.(電子質(zhì)量為m,電荷量為e,sin53°=0.8)
          (1)若電子離開磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ后直接進(jìn)入第三象限,求入射速度的范圍;
          (2)若電子從(0,
          d
          2
          )位置射出磁場(chǎng)Ⅰ,接著通過第一象限后直接垂直與x軸方向進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ,求場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及方向;
          (3)求第(2)問中電子離開磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)的位置坐標(biāo).

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖,A、B、C三板平行,B板延長(zhǎng)線與圓切于P點(diǎn),C板與圓切于Q點(diǎn).離子源產(chǎn)生的初速為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的正離子被電壓為U0的加速電場(chǎng)加速后沿兩板間中點(diǎn)垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),偏轉(zhuǎn)后恰從B板邊緣離開電場(chǎng),經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動(dòng),進(jìn)入半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),偏轉(zhuǎn)后垂直C板打在Q點(diǎn).(忽略粒子所受重力)
          q
          m
          =2×104c/kg
          ,U0=100V,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)l=6cm、板間距d=2
          3
          cm
          ,r=4cm)
          求:(1)偏轉(zhuǎn)電壓U;
          (2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小及速度與B板的夾角;
          (3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          電視機(jī)的顯象管中,電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的.在電子槍中產(chǎn)生的電子經(jīng)過加速電場(chǎng)加速后射出,從P點(diǎn)進(jìn)入并通過圓形區(qū)域后,打到熒光屏上,如圖所示.如果圓形區(qū)域中不加磁場(chǎng),電子一直打到熒光屏上的中心O點(diǎn)的動(dòng)能為E;在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直于圓面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,電子將打到熒光屏的上端N點(diǎn).已知ON=h,PO=L.電子的電荷量為e,質(zhì)量為m.求:
          (1)電子打到熒光屏上的N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是多少?說明理由.
          (2)電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R是多少?
          (3)試推導(dǎo)圓形區(qū)域的半徑r與R及h、L的關(guān)系式.(已知tan2θ=
          2tanθ
          1-2tan2θ

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖所示,質(zhì)量為m,電量為q的帶電粒子,由靜止經(jīng)電壓為U加速后,經(jīng)過A點(diǎn),垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后落到圖中D點(diǎn),(忽略重力和空氣阻力)
          求:(1)帶電粒子在A點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度V;
          (2)A、D兩點(diǎn)間的距離L.
          (3)已知磁場(chǎng)的寬度為d,要使粒子能從磁場(chǎng)的右邊界飛出,加速電壓U應(yīng)該滿足什么條件?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖所示是一種簡(jiǎn)化磁約束示意圖,可以將高能粒子約束起來.有一個(gè)環(huán)形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的截面內(nèi)半徑R1,外半徑R2,被約束的粒子帶正電,比荷
          q
          m
          =4.0×107C/kg,不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用.(請(qǐng)?jiān)诖鹁碇泻?jiǎn)要作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡圖)
          (1)若內(nèi)半徑R1=1m,外半徑R2=3m,要使從中間區(qū)域沿任何方向,速率v=4×
          107m/s的粒子射入磁場(chǎng)時(shí)都不能越出磁場(chǎng)的外邊界,則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少為多大?
          (2)若內(nèi)半徑R1=
          3
          m,外半徑R2=3m,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,帶電粒子從中間區(qū)域沿半徑方向射入磁場(chǎng),則粒子不能穿越磁場(chǎng)外邊界的最大速率vm是多少?
          (3)若帶電粒子以(2)問中最大速率vm從圓心O出發(fā)沿圓環(huán)半徑方向射入磁場(chǎng),請(qǐng)?jiān)趫D中畫出其運(yùn)動(dòng)軌跡,并求出粒子從出發(fā)到第二次回到出發(fā)點(diǎn)所用的時(shí)間(結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示或保留二位有效數(shù)字).

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          回旋加速器是加速帶電粒子的裝置.其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng),使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能,則下列說法中正確的是( 。
          A.減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
          B.增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓
          C.增大D形金屬盒的半徑
          D.減小狹縫間的距離

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          (16分)1932年,勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如圖所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生的粒子,質(zhì)量為m、電荷量為+q ,在加速器中被加速,加速電壓為U。加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。

          (1)求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比;
          (2)求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時(shí)間t ;
          (3)實(shí)際使用中,磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場(chǎng)頻率都有最大值的限制。若某一加速器磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場(chǎng)頻率的最大值分別為Bm、fm,試討論粒子能獲得的最大動(dòng)能E。

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          同步練習(xí)冊(cè)答案